DE3813481A1

DE3813481A1 - Method for producing an electrical tubular heater

Info

Publication number: DE3813481A1
Application number: DE19883813481
Authority: DE
Inventors: Walter Dipl Ing Schad
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: CONTI ELEKTRA HEIZELEMENTE GMBH, 6483 BAD SODEN-SA
Priority date: 1988-04-21
Filing date: 1988-04-21
Publication date: 1989-11-09

Abstract

A method is disclosed for producing an electrical tubular heater. In the method, the diameter of an inner jacket tube which encloses a central heating conductor and a grained insulating mass is reduced in order to compress the insulating mass. The inner jacket tube is subsequently annealed without tension and then pushed into an outer tube. The outer diameter of the latter is then reduced until the desired excess length is achieved. The method serves to produce tubular heaters of great length.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstel len eines elektrischen Rohrheizkörpers, wie im Oberbe griff des Anspruches 1 angegeben.The invention relates to a method of manufacture len of an electric tubular heater, as in the Oberbe handle of claim 1 specified.

Das im Oberbegriff des Anspruches 1 genannte Verfahren zum Herstellen eines elektrischen Rohrheizkörpers ist aus der GB:PS 7 74 831 bereits bekannt. Bei dem bekannten Ver fahren wird zunächst der Heizleiter mit zwei Anschlußbol zen verbunden und anschließend zentrisch im inneren Mantel rohr angeordnet sowie in dieser Position festgelegt. An schließend wird das innere Mantelrohr mit der körnigen Isoliermasse, zum Beispiel Magnesmium-Oxid, gefüllt und danach zur Verdichtung der Isoliermasse im Durchmesser verringert, beispielsweise durch Walzen oder Hämmern. Während des Hämmerns oder Walzens längt sich das Mantel rohr. Nach dem Verdichtungsvorgang wird das innere Mantel rohr in das Außenrohr eingeschoben. Der Innendurchmesser des Außenrohres ist so gewählt, daß das innere Mantelrohr sich leicht in das Außenrohr einschieben läßt. Schließ lich wird das Außenrohr an das innere Mantelrohr gerade so weit angepreßt, daß es dicht am inneren Mantelrohr an liegt. Bei dem mit dem bekannten Verfahren hergestellten elektrischen Rohrheizkörper soll das innere Mantelrohr eine hohe thermische Leitfähigkeit aufweisen und das Außenrohr besonders widerstandsfähig gegen Korrossion sein. Die Eigenschaften beider Rohre sind erwünscht, um den Rohr heizkörper für Kontakte zu Metallen zu ertüchtigen, die nur stellenweise an ihm anliegen und mit ihm erhitzt wer den sollen. Eine besonders große Länge des Rohrheizkör pers ist nicht erstrebt. The method mentioned in the preamble of claim 1 for making an electric tubular heater is off the GB: PS 7 74 831 already known. In the known Ver The heating conductor with two connection bolts will first drive zen connected and then centered in the inner jacket tube arranged and fixed in this position. On the inner jacket tube closes with the granular one Insulating compound, for example magnesium oxide, filled and then to compress the insulating compound in diameter reduced, for example by rolling or hammering. The coat lengthens while hammering or rolling pipe. After the compression process, the inner jacket tube inserted into the outer tube. The inside diameter the outer tube is chosen so that the inner jacket tube can be easily inserted into the outer tube. Close Lich the outer tube to the inner jacket tube is straight pressed so far that it is close to the inner jacket tube lies. In the manufactured with the known method Electric tubular heater is said to be the inner casing tube have a high thermal conductivity and the outer tube be particularly resistant to corrosion. The properties of both pipes are desirable to the pipe radiator for contacts to metals only touch it in places and heat it with him that should. A particularly large length of the tubular heater pers is not aimed.

Ein elektrischer Rohrheizkörper mit zwei konzentrischen Mantelrohren ist auch aus der US-PS 27 03 355 bekannt. Auch hier ist keine besondere Länge des Rohrheizkörpers beabsichtigt.An electric tubular heater with two concentric ones Jacket pipes are also known from US-PS 27 03 355. Again, there is no particular length of tubular heater intended.

Ebenfalls keine besonders große Länge ist bei dem aus dem DE-Gbm 18 77 088 bekannten Rohrheizkörper bezweckt. Dieser bekannte Rohrheizkörper weist zwar auch zwei kon zentrisch angeordnete metallische Rohre auf. Diese sind jedoch gegeneinander durch ein lichtbogenlöschendes Mit tel isoliert, um den Rohrheizkörper in explosionsgefähr deten Räumen verwenden zu können.Also not a particularly great length is that from the DE-Gbm 18 77 088 known tubular heater. This known tubular heater also has two cones centrally arranged metallic pipes. These are however against each other by an arc extinguishing co tel insulated to the tubular heater in explosion hazard to be able to use the rooms.

Es ist schließlich auch ein Rohrheizkörper großer Länge bekannt, der aus mehreren mechanisch und elektrisch lei tend miteinander verbundenen Teilheizkörpern zusammenge setzt ist. Zur mechanischen Verbindung der hintereinander angeordneten Teilheizkörper ist hier ein Hüllrohr beliebiger Länge vorgesehen, das die Teilheizkörper in direktem Wärme kontakt umschließt (DE-Gbm 19 54 477).
Allgemein gilt:
Die maximal möglichen Längen von nicht zusammengesetzten elektrischen Rohrheizkörpern sind begrenzt durch die je weilige Höhe des zum Einfüllen der Isoliermasse in das Mantelrohr dienenden vertikal angeordneten Füllstockes. Die Höhe des Füllstockes ist wiederum begrenzt durch die verfügbare Höhe des Raumes, in dem der Füllstock aufge stellt ist. Wenn beispielsweise ein Füllstock von zirka 4000 mm zur Verfügung steht, können nur Mantelrohre mit einer Schnittlänge von rund 3900 mm im Füllstock mit körniger Isoliermasse gefüllt werden. Mantelrohre mit einem Ausgangsdurchmesser von 10 mm und einer Ausgangs länge von 3900 mm werden in üblicher Weise zur Verdich tung der von ihnen umschlossenen Isoliermasse auf einen Durchmesser von 8,5 mm verringert. Sie längen sich dabei auf rund 4500 mm.Finally, it is also known a tubular heater of great length, which is composed of several mechanically and electrically interconnected partial heaters. For the mechanical connection of the partial radiators arranged one behind the other, a cladding tube of any length is provided which encloses the partial radiator in direct heat contact (DE-Gbm 19 54 477).
In general:
The maximum possible lengths of non-assembled electric tubular heaters are limited by the respective height of the vertically arranged filling stock used to fill the insulating material into the jacket tube. The height of the filling stick is in turn limited by the available height of the room in which the filling stick is placed. If, for example, a filling stick of around 4000 mm is available, only jacket pipes with a cutting length of around 3900 mm can be filled with granular insulating compound in the filling stick. Jacket pipes with an initial diameter of 10 mm and an initial length of 3900 mm are reduced to a diameter of 8.5 mm in the usual way for the compression of the insulating material enclosed by them. They are around 4500 mm long.

Mit höheren Füllstöcken ließen sich zwar längere Rohrheiz körper herstellen. Die Füllstöcke zu erhöhen, wäre für sich schon eine aufwendige Maßnahme. Es würden zusätzlich noch die Raumkosten steigen, da höhere Füllstöcke auch entsprechend hohe Aufstellräume erfordern.Longer pipe heating was possible with higher filling levels make body. Increasing the fill levels would be for itself a complex measure. It would be additional still the room costs increase, because higher filler blocks too require correspondingly high installation rooms.

Eine andere Möglichkeit große Längen von Rohrheizkörpern zu erreichen, besteht darin, gegenüber üblichen Ausgangs durchmessern größere Ausgangsdurchmesser der Mantelrohre der Rohrheizkörper zu verwenden und diese Mantelrohre zur Verdichtung der Isoliermasse auf einen Durchmesser zu ver ringern, bei dem noch eine vertretbare Oberflächenbela stung (Watt/Zentimeter Rohrlänge) gegeben ist. Eine sol che Maßnahme erfordert jedoch Füllstöcke und entsprechende Führungssysteme, die auf den unüblichen Ausgangsdurchmes ser der Mantelrohre ausgelegt sind. Außerdem würden neue, im Durchmesser entsprechend größere Hilfsstopfen benötigt, mit denen das Ausfließen des Isoliermaterials aus den Man telrohren verhindert wird.Another possibility is large lengths of tubular radiators To achieve is compared to usual starting larger outlet diameters of the casing pipes to use the tubular heater and these jacket pipes for Compression of the insulating compound to a diameter wrestle with a reasonable surface covering stung (watt / centimeter tube length) is given. A sol However, the measure requires filling sticks and corresponding ones Guide systems based on the unusual initial diameter The jacket pipes are designed. In addition, new, correspondingly larger auxiliary plugs are required in diameter, with which the insulation material flows out of the man is prevented.

Eine weitere Möglichkeit große Rohrheizkörperlängen zu erzielen besteht darin, für die vorhandenen Füllstöcke geeignete Durchmesser und Längen der Mantelrohre zu ver wenden und die Mantelrohre jedoch zum Verdichten der Iso liermasse auf einen solchen Außendurchmesser zu verrin gern, daß sich die gewollte Soll-Länge ergibt. Eine sol che Maßnahme verbietet sich aber, da bei gleichbleibender Gesamtbelastung des Rohrheizkörpers die spezifische Ober flächenbelastung (Watt/Zentimeter) unvertretbar hoch wird. Another option is to use large lengths of tubular heating element achieve is for the existing fill blocks suitable diameters and lengths of the casing pipes to ver turn and the jacket pipes to compress the iso to reduce the mass to such an outside diameter gladly that the desired target length results. A sol che measure is forbidden, however, since the same Total load of the tubular heater the specific upper surface load (watts / centimeter) becomes unacceptably high.

Zur Gesamtschau der schon bekannten Möglichkeiten gehört auch das Verfahren zum Herstellen des Gegenstandes des eingangs schon erwähnten DE-Gbm 19 54 477. Nach dem DE- Gbm 19 54 477 werden mehrere Rohrheizkörper elektrisch und mechanisch miteinander verbunden und in Reihe in einem ihnen gemeinsamen Hüllenrohr angeordnet. Die elektrischen und mechanischen Verbindungen der Anschlußbolzen benach barter Rohrheizkörper sind hierbei schon einer Bruchge fahr ausgesetzt, wenn das Hüllrohr auf Biegung beansprucht wird. Die Verbindungsstellen benachbarter Rohrheizkörper unterliegen aber auch durch Zug und Druck beim Aufheizen und Erkalten des Rohrheizkörpers starker Bruchgefahr.Part of the overall view of the already known possibilities also the process for producing the object of the DE-Gbm 19 54 477 already mentioned at the beginning. Gbm 19 54 477 several tubular heaters are electric and mechanically connected and in series in one arranged common casing tube. The electrical and mechanical connections of the connecting bolts adj tired tubular radiators are already a Bruchge Drive suspended if the cladding tube is subjected to bending becomes. The connection points of adjacent tubular heaters but are also subject to tension and pressure when heating and cooling of the tubular heater strong risk of breakage.

Aufgabe der Erfindung ist es, für das im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebene Verfahren zum Herstellen eines elektrischen Rohrheizkörpers Verfahrensschritte zu finden, die Überlängen des Rohrheizkörpers ergeben. Unter Überlän gen werden Längen verstanden, die über diejenigen Längen hinausgehen, die mit den vorhandenen Einrichtungen erreich bar sind. Die zu findenden Verfahrensschritte sollen unter folgenden Bedingungen vorgenommen werden:The object of the invention is for that in the preamble of Claim 1 specified method for producing a electrical tubular heater to find process steps the excess lengths of the tubular heater result. Under excess lengths are understood to be longer than those lengths go beyond that achieved with the existing facilities are cash. The process steps to be found are to be found under following conditions are made:

a) existing filling blocks are to be used;
b) the initial diameter of the inner jacket pipes should the usual size of, for example, 10 mm diameter is not exceed, at most only in the usual tolerance range of, for example, ± 0.1 mm.
c) the specific load (watt / cm length) of the finished Tubular heating element should be such that even in high temperature no overheating occurs.
d) tubular radiators produced with the method free of internal mechanical and electrical connections and therefore a continuous heating line have ter.

Die gestelle Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 angegebenen Ver fahrensschritte gelöst.The task is inventively by the im characterizing part of claim 1 specified Ver steps solved.

Zweckmäßige weitere Verfahrensschritte sind in den An sprüchen 2 und 3 angegeben.Appropriate further process steps are in the An sayings 2 and 3 specified.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend beschrieben, wobei folgende Werte gelten:An embodiment of the invention is shown below The following values apply:

Außendurchmesser eines inneren Mantelrohres vor der Ver arbeitung = 10 mm ± 0,1 mm.Outside diameter of an inner jacket tube in front of the ver working = 10 mm ± 0.1 mm.

Außendurchmesser des inneren Mantelrohres nach der Ver dichtung seiner Isoliermasse = 8,5 mm ± 0,1 mm.Outside diameter of the inner jacket tube after the Ver sealing its insulating compound = 8.5 mm ± 0.1 mm.

Wandstärke des inneren Mantelrohres vor der Verarbeitung = 0,5 mm.Wall thickness of the inner casing tube before processing = 0.5 mm.

Länge des inneren Mantelrohres vor der Verarbeitung = Schnittlänge = 3900 mm.Length of the inner casing tube before processing Cutting length = 3900 mm.

Höhe des Füllstockes = 4000 mm.Height of the filling stick = 4000 mm.

Außendurchmesser eines Außenrohres vor der Verarbeitung = 10 mm.Outside diameter of an outer tube before processing = 10 mm.

Wandstärke des Außenrohres vor der Verarbeitung = 0,5 mm.Wall thickness of the outer tube before processing = 0.5 mm.

Länge des Außenrohres vor der Verarbeitung = 4450 mm.Length of the outer tube before processing = 4450 mm.

Im inneren Mantelrohr wird zunächst ein mit Anschlußbol zen versehener Heizleiter zentrisch angeordnet und in die ser Lage fixiert.In the inner jacket tube is first a with connection bolt zen provided heating conductor arranged centrally and in the fixed this position.

Das innere Mantelrohr wird sodann in einen Füllstock ein gestellt, dessen Höhe nur wenig größer ist als die Aus gangslänge des inneren Mantelrohres. In das untere Ende des inneren Mantelrohres ist ein Fertigungs-Hilfsstopfen eingesteckt, der verhindert, daß in das innere Mantel rohr eingefüllte körnige Isoliermasse, zum Beispiel Mag nesium-Oxid, ausfließt.The inner jacket tube is then placed in a filling stick provided, the height of which is only slightly greater than the Aus passage length of the inner casing tube. In the lower end of the inner jacket tube is an auxiliary manufacturing plug inserted, which prevents that in the inner jacket tube filled granular insulating compound, for example Mag nesium oxide, flows out.

Im Füllstock wird das innere Mantelrohr mit der Isolier masse gefüllt. Nach der Füllung wird der noch offene Rohr mund des inneren Mantelrohres ebenfalls mit einem Ferti gungshilfsstopfen verschlossen.The inner jacket tube with the insulation is in the filling stick mass filled. After filling, the pipe is still open mouth of the inner jacket tube also with a Ferti auxiliary plug closed.

Das gefüllte innere Mantelrohr wird sodann zur Verdich tung der Isoliermasse mit einer Walz- oder Hämmermaschine im Durchmesser von 10 auf 8,5 mm verringert, wobei es sich etwa auf 4400 bis 4600 mm längt, im Mittel also auf 4500 mm.The filled inner jacket tube then becomes a compression insulation material with a rolling or hammering machine reduced in diameter from 10 to 8.5 mm, it lengthen to about 4400 to 4600 mm, on average to 4500 mm.

Da das innere Mantelrohr während des Walz- oder Hämmer vorganges hart geworden ist, wird es anschließend weich geglüht.Because the inner casing tube during the rolling or hammering process has become hard, it then becomes soft annealed.

Im Anschluß an das Weichglühen wird das innere Mantelrohr in das Außenrohr eingeschoben. Der gegenüber dem verrin gerten Außendurchmesser des inneren Mantelrohres größere Innendurchmesser des Außenrohres ist notwendig, um das innere Mantelrohr in das Außenrohr leicht einschieben zu können. Das innere Mantelrohr kann auch zusammen mit dem in seiner Bestimmungslage befindlichen Außenrohr geglüht werden. Following the soft annealing, the inner jacket tube inserted into the outer tube. The opposite of that gerten outer diameter of the inner jacket tube larger Inner diameter of the outer tube is necessary in order to Slightly push the inner jacket tube into the outer tube can. The inner casing tube can also be used together with the in its intended position annealed outer tube will.

Nach der Vereinigung beider Rohre wird das Außenrohr an das innere Mantelrohr angepreßt, wobei es sich bis zur An lage an das innere Mantelrohr so weit längt, daß die Längen beider Rohre etwa gleich sind.After the union of both pipes, the outer pipe is on pressed the inner jacket tube, it up to the An lay on the inner casing pipe so long that the lengths both tubes are approximately the same.

Das Anpressen des Außenrohres an das innere Mantelrohr wird ebenfalls mit einer Walz- oder Hämmermaschine vorge nommen und über das Anlegen des Außenrohres an das innere Mantelrohr hinaus jedoch so lange durchgeführt, bis das Außenrohr einen Außendurchmesser von zum Beispiel 8,4 bis 8,6 mm erreicht. Während des Walzens auf diesen Außen durchmesser längen sich das innere Mantelrohr und das Außenrohr gleichermaßen auf etwa 5900 mm ± 100 mm. Die Längenzunahme beträgt im vorliegenden Beispiel somit 51%, wenn die Ausgangslänge von 3900 mm des inneren Mantel rohres als 100% angesetzt wird.The pressing of the outer tube against the inner jacket tube is also featured with a rolling or hammering machine taken and by placing the outer tube on the inner However, the casing pipe was carried out until the Outer tube has an outer diameter of, for example, 8.4 to 8.6 mm reached. While rolling on this outside the inner jacket tube and the Outer tube equally to about 5900 mm ± 100 mm. The Length increase in the present example is 51%, if the starting length of 3900 mm of the inner jacket tube is set as 100%.

Das weitergehende Anpressen des Außenrohres an das innere Mantelrohr muß nicht immer erst dann beendet werden, wenn der Außendurchmesser des Außenrohres 8,4 bis 8,6 mm be trägt. Das weitergehende Anpressen des Außenrohres an das innere Mantelrohr kann jederzeit nach Erreichen der ge wollten Überlänge beendet werden. Diese Überlänge kann sich schon zum Beispiel bei einem Außendurchmesser des Außenrohres von 9 mm einstellen. Auch bei diesem Außen durchmesser ist das Außenrohr schon mehr im Durchmesser verringert, als es zum reinen Anlegen an das innere Man telrohr an sich nötig wäre. Die Längenzunahme von 51% wurde lediglich genannt, um aufzuzeigen, welche Längen zunahmen unter den gegebenen Bedingungen maximal möglich sind.The further pressing of the outer tube against the inner one Jacket pipe does not always have to be terminated when the outer diameter of the outer tube 8.4 to 8.6 mm be wearing. The further pressing of the outer tube on the inner jacket tube can be reached at any time after reaching the ge wanted to end excess length. This excess length can for example with an outer diameter of the Set the outer tube to 9 mm. Even with this outside diameter, the outer tube is already more in diameter diminishes than it is for mere application to the inner man telrohr itself would be necessary. The increase in length of 51% was only mentioned to show which lengths maximum increases under the given conditions are.

Bei einer Verringerung des Außenrohres auf 8,4 bis 8,5 mm Außendurchmesser, ergibt sich eine übliche spezifische Be lastung des Rohrheizkörpers im Betrieb, die kein frühzei tiges Ausfallen des Rohrheizkörpers durch Überhitzung be fürchten läßt. Die spezifische Belastung des Rohrheizkör pers wird mit steigendem Außendurchmesser des Außenroh res geringer.When the outer tube is reduced to 8.4 to 8.5 mm Outside diameter, there is a customary specific loading load of the tubular heater in operation, which is not early failure of the tubular heating element due to overheating lets fear. The specific load on the tubular heater pers becomes with increasing outer diameter of the outer tube res lower.

Claims

1. A method for producing an electric tubular heater, with the features:

a) an inner metallic jacket tube, which surrounds a centric heating conductor and a surrounding the heating conductor körni ge insulating compound is reduced to compress the insulating mass in diameter;
b) the reduced inner jacket tube is inserted into a metallic outer tube, then the outer tube is pressed against the inner jacket tube;

characterized by the features:

c) the inner jacket tube is annealed at the latest before pressing the outer tube;
d) the outer tube is further reduced in diameter after pressing against the inner jacket tube, while further reducing the diameter of the inner jacket tube, until the desired excess length of the jacket tube results.

2. The method according to claim 1, characterized records that the inner casing tube after the one slide into the outer tube together with the outer tube is glowing.

3. The method according to claim 1 and 2, characterized ge indicates that the outer tube before Ver Agreement with the inner jacket tube to a length cut that is a few centimeters shorter than the length of the already reduced in diameter ren jacket tube.