DE416735C

DE416735C - In sich vollstaendig biegsamer elektrischer Heizkoerper

Info

Publication number: DE416735C
Application number: DEC30468D
Authority: DE
Original assignee: Cutler Hammer Manufacturing Co
Current assignee: Cutler Hammer Manufacturing Co
Priority date: 1920-06-22
Filing date: 1921-04-08
Publication date: 1925-07-27
Also published as: US1359400A

Description

Den Gegenstand der Erfindung bildet ein biegsamer elektrischer Heizkörper mit einem röhrenförmigen Metallmantel und einem darin in entsprechendem Abstande angebrachten, durch eine mittels Einziehung des Mantels unter Druck gehaltene kleinteilige Masse isolierten Heizdraht. Von den bekannten Ausführungen dieser Art unterscheidet sich dc-r Erfindungsgegenstand dadurch, daß der Heizdraht innerhalb des Mantels in schraubenförmigen Windungen verläuft, die durch den Druck des verengten Mantels gegen die Isoliermasse auch bei gebogenem Heizkörper stets unter Pressung und in Abstand voneinander und vom Mantel gehalten werden.

Ferner sind erfindungsgemäß die Anschlußenden des Heizdrahts von zur Einschaltung in den Stromkreis dienenden, den Mantel verschließenden, unter Zwischenschaltung einer Isolierung au ihm dauernd starr befestigten Köpfen oder Hülsen umgeben. Dadurch wird ein Heizkörper geschaffen, der bei großer wirksamer Heizdrahtlänge in beliebige Form biegsam ist, ohne undicht zu werden oder Verlagerungen des Heizdrahtes und Kurz-Schlüsse oder Brüche der Verbindungen zwischen Heizdraht und Endstücken zu erleiden.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes schematisch dargestellt.

Abb. ι zeigt einen Heizkörper mit Stöpselverschluß zum Teil im Schnitt,

Abb. 2 ist ein Schnitt nach Linie 2-2 der Abb. i,

Abb. 3 ein Schnitt nach Linie 3-3 der Abb. i,

Abb. 4 ein Schnitt nach Linie 4-4 der Abb. ι;

Abb. 5 zeigt einen Heizkörper mit Kappenverschluß zum Teil im Schnitt;

Abb. 6 ist ein Schnitt nach Linie 6-6 der Abb. 5;

Abb. 7 ist ein Schnitt nach Linie y-y der Abb. 5;

Abb. 8 zeigt ein Paar Ouetschhämmer in senkrechtem Schnitt;

Abb. 9 ist eine Vorderansicht der Abb. 8;

Abb. 10 zeigt schematisch eine Füllmaschine zur Einführung der Isolierung in den Mantel;

Abb. 11 ist ein vergrößerter senkrechter Schnitt durch den Stempel, der dazu dient, den Widerstandskörper an seinem Platze im Mantel zu halten und die Isolierung zu verdichten;

Abb. 12 ist ein Schnitt nach Linie 24-24 der Abb. 11.

Der Heizkörper.

Der Heizkörper mit Stöpselverschluß nach Abb. ι bis 4 hat ein biegsames Gehäuse oder einen röhrenförmigen Mantel 1, in den an jedem Ende ein Verschlußstöpsel 2 eingesetzt und damit starr verbunden ist. Ein biegsamer schraubenförmiger Widerstandskörper 3 liegt in dem Mantel und ist mit den Endstücken, Köpfen oder Stöpseln verbunden. Eine verdichtete Isolierung 4 füllt den Mantel und umgibt den Widerstandskörper allseitig.

Abb. 5 bis 7 zeigen einen ähnlichen Erhitzer mit Endkappen statt Endstöpseln.

Die Isolierung wird verdichtet, wenn sie in den Mantel gefüllt wird. Nach Befestigung ,

der Verschlüsse wird der Mantel für gewöhn- ! Hch in der Querrichtung verengt, um die ■ Isolierung weiter zu verdichten und zusammenzupressen.

Der Mantel.

Der Mantel 1 besteht aus einem biegsamen geraden Rohre aus beliebigem Werkstoff, wie Eisen, Stahl, Kupfer, Bronze, Nickelchrom, Nickelkupfer oder Nickeleisen. Ein Kupfermantel ist besonders geeignet, wenn der Heizkörper in Wasser oder eine sonstige Flüssigkeit getaucht oder nach einem kurzen Halbmesser gebogen werden soll.

Nachdem der Heizkörper zusammengebaut ist und die Verschlüsse daran angebracht sind, 1 wird der Mantel quer zusammengequetscht oder sonstwie verengt, um dadurch die Iso- ^j lierung fest zusammenzupressen. Der Mantel wird durch das Zusammenquetschen nicht beträchtlich verlängert.

Abb. 8 und 9 zeigen ein Paar Ouetschhäm' nier, mittels deren der Mantel zusammengehämmert oder gequetscht werden kann, um ihn zu verengen. Diese Hämmer werden in einer Maschine angebracht, mittels deren sie rasch in Schwingungen gebracht werden, während der Heizkörper vor- und rückwärts bewegt und dabei gedreht wird, bis der Mantel im wesentlichen auf seine ganze Länge ¹ verengt ist.

Der Widerstandskörper.

Der Widerstandskörper wird aus einem biegsamen Werkstoff, wie Nickelchrom, Nikkeistahl, Nickelkupfer oder sonstigem Widerstandsdraht, gefertigt. Die Anzahl seiner auf die Längeneinheit der Wicklung entfallenden Windungen hängt von der Drahtlänge und j dem zu erzielenden Ohmschen Wider- '■ stände ab.

Um die Herstellung zu erleichtern, kann . die Drahtschraube erst mit dicht aneinanderliegenden Windungen gewickelt werden, um dann ausgestreckt zu werden, so daß die gewünschte Windungszahl pro Längeneinheit zwecks Erzielung des erforderlichen Ohmsehen Widerstandes herauskommt.

Der schraubenförmige Widerstandskörper ergibt unter anderem den Vorteil eines relativ hohen Ohmschen Widerstandes für eine Wicklung von gegebener Länge und gegebenem Durchmesser sowie für eine gegebene äußere Heizfläche. Der Ohmsche Widerstand kann in weiten Grenzen einfach durch Änderung der auf die Längeneinheit entfallenden Windungszahl oder durch Änderung des Durchmessers der Windungen oder auch durch beide Änderungen gleichzeitig verändert werden.

Der Widerstandskörper hat an jedem Ende einen Verbindungsteil 5 für den Anschluß an die Endstücke. Dieser Verbindungsteil hat zur Vermeidung einer übermäßigen Erhitzung größeren Querschnitt als der Widerstandsdraht. Der Verbindungsteil kann dadurch hergestellt werden, daß man das Ende des Drahtes geraderichtet, mehrfach zusammenbiegt und dann die dadurch gebildeten Schenkel zusamendrillt. . Natürlich kann der Verbindungsteil auch in anderer Art hergestellt werden.

Die Endstücke.

Das Endstück 2 nach Abb. 1 hat einen Stöpsel, der in den Mantel eingesetzt und gegen ihn durch eine Hülse 7 isoliert ist. Der Mantel ist gegen den Stöpsel angezogen, um das Endstück sicher festzuhalten. Der Stöpsel kann eine Ringnut haben, um die Anbringung einer Einziehung an der Isolierhülse und dem Mantel zwecks sichereren Festhaltens des Endstückes am Mantel zu ermöglichen. Eire Isolierkappe 8 kann auf den Ge-

v'indeansatz des Endstückes aufgeschraubt werden. Sie schützt die Isolierhülse und isoliert weiterhin das Endstück ~ gegen den Mantel. Das Endstück nimmt in einer Mittelbohrung den \^Terbinder 5 auf und hält ihn mittels einer Einziehung 9 fest. Das Endstück 10 nach Abb. 5 hat die Form einer den Mantel übergreifenden Kappe, die gegen deo Mantel durch eine Hülse 11 isoliert ist. Die Kappe to ist zwecks fester Haftung gegen den Mantel eingezogen.

Die Isolierung.

Für die auf verschiedene Art einbringbare Isolierung können verschiedene Isolierstoffe, wie Magnesiumoxyd, Quarz, Seifenstein oder Speckstein, verwendet werden. Körniges Magnesiumoxyd ist besonders geeignet, da es bequem eingebracht, gepreßt und verdichtet

ao werden kann. Wenn körnige oder pulverförmige Isolierung verwendet wird, so wird sie in den Mantel eingeschüttet und nach dem Einsetzen des Widerstandskörpers verdichtet. Körnige Isolierung hat den Vorteil, daß sie in den Mantel leicht einfließt und sich in dem Widerstandskörper und um ihn herum gut verteilt. Weiter unten wird eine Maschine zum Einfüllen und Verdichten körniger oder pulverförmiger Isolierung beschrieben. Nach Zusammenbau des Heizkörpers und Befestigung der Endstücke wird der Mantel eingequetscht oder in sonstiger Art verengt, um die Isolierung weiterhin zu verdichten. Diese isoliert sowohl die einzelnen Windungen vonein- ander wie gegen den Mantel, auch hält sie den Widerstandskörper in seiner Lage, so daß der Heizkörper ohne weiteres in verschiedene Formen gebogen werden kann.

DieFüllmaschine.

Die Füllmaschine nach Abb. 10 bis 12 hat einen rasch schwingenden Träger 12 mit einem oberen Arm 13 und einem unteren Arm 14, zwischen denen der Heizkörper gehalten wird. Der obere Arm ist ausgebohrt, um das Ende des Mantels 1 aufzunehmen; der j untere Arm trägt ein federndes xA.uflager 15 \ für das Endstück des Heizkörpers. Der Heizdraht wird durch eine an ihm befestigte und mit einer Haspel 17 verbundene Schnur 16 in seiner Lage gehalten.

Das Isoliermaterial wird in einen Behälter [S gefüllt, der am Träger befestigt ist. Am unleren Teil des Behälters 18 ist eine Öffnung vorgesehen, durch die die Isoliermasse durch ' eine Bohrung des Armes 13 in den Mantel 1 hineingeschüttet wird. Der Träger ruht auf einer Feder 19; er wird durch eine unrunde ■ Scheibe 20 in rasche Schwingung versetzt. Ein röhrenförmiger Stempel 21 mit radialen Ansätzen 22 ragt in den Mantel 1 und dient dazu, den Widerstandskörper zu zentrieren und in der richtigen Lage zu halten sowie die Isolierung festzustopfen. Er wird durch nachgiebige rotierende Backen 23 gehoben und gesenkt.

Beim Betriebe der Maschine wird der Träger rasch auf und nieder bewegt und der Stempel gehoben und fallen gelassen, so daß die Isolierung gleichzeitig erschüttert und gestampft wird, um sie in dem Mantel zusammenzupressen.

Selbstverständlich sind beliebige andere Maschinen hierfür möglich.

Claims

75 Patent-An Sprüche:

I. In sich vollständig biegsamer elektrischer Heizkörper mit einem röhrenförmigen Metallmantel und einem darin in entsprechendem Abstande angebrachten, durch eine mittels Einziehung des Mantels unter Druck gehaltene kleinteilige Masse isolierten Heizdraht, dadurch gekennzeichnet, daß der Heizdraht innerhalb des Mantels in schraubenförmigen Windungen verläuft, die durch den Druck des verengten Mantels gegen die Isoliermasse auch bei gebogenem Heizkörper stets unter Pressung und in Abstand voneinander und g₀ vom Mantel gehalten werden, und daß vom Mantel isolierte und an ihm starr befestigte, zur Einschaltung in den Stromkreis dienende Endstücke mit den Heizdrähten verbunden sind.
2. Heizkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Endstücke die Form von Verschlußkörpern haben, die den Heizdraht umgeben und den Mantel abschließen, von dem sie direkt durch Einziehung gehalten werden.
3. Heizkörper nach Anspruch 2, bei dem die Anschlußenden des Heizdrahtes gedoppelt und verdrillt sind, dadurch gekennzeichnet, daß diese Enden in den Ver-Schlußkörpern durch Einziehung der letzteren befestigt sind.
4. Verfahren zur Herstellung des Heizkörpers nach Anspruch 1 unter Vor verdichtung der Isolierung um den im Mantel zentrisch angebrachten schraubenförmigen Widerstandskörper, dadurch gekennzeichnet, daß die kleinteilige Isolierung fortschreitend mit ihrem Einschütten zentrisch um die Heizspirale herumgestampft oder herumgestopft wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen,