DE909849C

DE909849C - Electrical heating for components of machines

Info

Publication number: DE909849C
Application number: DEV1333D
Authority: DE
Inventors: Josef Dauer
Original assignee: Voigt and Haeffner AG
Current assignee: Voigt and Haeffner AG
Priority date: 1944-06-13
Filing date: 1944-06-13
Publication date: 1954-04-26

Description

Elektrische Beheizung für Bauteile von Maschinen Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Widerstandsheizung für Maschinenteile mittels sogenannter Rohrheizkörper. Sie beruht darauf, daß sich die an sich für diesen Zweck guten Eigenschaften der Rohrheizkörper durch eine besonders geartete metallische Ummantelung, deren Ausdehnungsbeiwert über demjenigen des Werkstoffes des zu beheizenden Maschinenteiles liegt, weiter verbessern lassen.Electrical heating for components of machines The invention relates on an electrical resistance heating for machine parts by means of so-called Tubular heater. It is based on the fact that the properties are good in themselves for this purpose the tubular heating element by a special type of metallic casing, whose Expansion coefficient above that of the material of the machine part to be heated can be further improved.

Da Rohrheizkörper im allgemeinen mit verhältnismäßig kleinen Rohrmanteldurchmessern hergestellt werden, ist ihr unmittelbarer Einlau in Maschinenteile schwierig, weil sich lange, kalibrierte Bohrungen mit kleinen Durchmessern nur kostspielig herstellen lassen. Ohne genaueste Ausführung der Aufnahmebohrungen ist aber ein guter Wärmekontakt nicht zu erzielen. Rohrheizkörper zum Beheizen von Maschinenteilen zylindrisch zu umgießen, um dadurch Abmessungen zu erhalten, bei denen sich die Aufnahmebohrungen billiger herstellen lassen, wurde deshalb schon mehrfach vorgeschlagen. Bei den bekannten Anordnungen wurde dabei davon ausgegangen, daß das zum Umgießen der Rohrheizkörper verwendete Metall etwa den gleichen Ausdehnungsbeiwert hat wie der Werkstoff des zu beheizenden Maschinenteiles.As tubular heating elements generally have relatively small tubular jacket diameters are produced, their direct entry into machine parts is difficult because long, calibrated bores with small diameters can only be produced at great expense permit. Without the most precise execution of the mounting holes, however, there is good thermal contact not to be achieved. Tubular heater for heating machine parts cylindrically closed encapsulate in order to obtain dimensions in which the mounting holes Can be produced cheaper, has therefore already been proposed several times. Both known arrangements was assumed that the casting around the tubular heater The metal used has approximately the same coefficient of expansion as the material of the machine part to be heated.

Da es sich fast immer darum handelt, Maschinenteile aus Stahl oder Gußeisen zu beheizen, müssen demnach die Heizkörper praktisch immer mit Gußeisen umgossen werden.Since it is almost always about machine parts made of steel or To heat cast iron, the radiators must therefore practically always be made of cast iron to be poured over.

Der Nachteil einer solchen Anordnung besteht jedoch darin, daß das Umgießen nur nach kostspieligen Verfahren möglich ist und daß so hergestellte Heizkörper genauestens bearbeitet werden müssen. Außerdem sind besondere Maßnahmen erforderlich, um das Festbrennen der Heizkörper in den Bohrungen zu verhindern. Eine der bekannten Ausführungen sieht z. B. zu diesem Zweck Quer-oder Längsrillen vor. Das hat aber den Nachteil, daß an den Stellen, an denen diese Rillen angeordnet sind, der Wärmeübergang schlecht ist und derart ummantelte Rohrheizkörper infolge der ungünstigen Wärmeabgabe elektrisch nur gering belastet werden können. Flache Maschinenteile, z. B. Zwischenplatten für sogenannte Etagenpressen, lassen sich nach den bekannten Anordnungen überhaupt nicht beheizen, da der von ihnen beanspruchte Raum nicht zur Verfügung steht. Werden aber die Zwischenplatten stärker gehalten, so wird der Betrieb einer solchen Presse infolge Verringerung der Etagenzahl wesentlich unwirtschaftlicher.The disadvantage of such an arrangement, however, is that the Casting is only possible after expensive processes and that so produced radiator must be edited precisely. In addition, special measures are required to prevent the radiators from sticking in the holes. One of the well known Execution sees z. B. for this purpose transverse or longitudinal grooves. But that has the disadvantage that the heat transfer at the points where these grooves are arranged is bad and such sheathed tubular heating elements due to the unfavorable heat dissipation can only be subjected to a low electrical load. Flat machine parts, e.g. B. intermediate plates for so-called multi-tier presses, according to the known arrangements at all do not heat because the space they occupy is not available. Will but the intermediate plates are held stronger so will the operation of such a press significantly less economical due to a reduction in the number of floors.

Alle diese Schwierigkeiten werden vermieden, indem eine elektrische Beheizung für Bauteile von Maschinen, vorzugsweise für Tische und Stempel von Pressen, die zur Aufnahme von metallumschlossenen Rohrheizkörpern mit Ausnehmungen versehen sind, erfindungsgemäß derart ausgebildet wird, daß die Abmessungen der vorzugsweise nutenförmigen Ausnehmungen und die :#-bmessungen der beispielsweise umgossenen Rohrheizkörper so unterschiedlich gewählt sind und daß der Ausdehnungsbeiwert des zum Umgießen verwendeten Metalls so viel. über dem Aus,dehnun.gsbeiwert des Bauteilwerkstoffes liegt, daß im betriebswarmen Zustand ein bestmöglicher Wärmekontakt zwischen dem Heizkörper und dem zu beheizenden Bauteil besteht.All of these difficulties are avoided by using an electrical Heating for components of machines, preferably for tables and punches of presses, which are provided with recesses to accommodate metal-enclosed tubular heating elements are, according to the invention is designed such that the dimensions of the preferably Groove-shaped recesses and the: # - dimensions of the tubular heater, for example, cast around it are chosen so different and that the expansion coefficient of the casting around used metal so much. above the expansion coefficient of the component material lies that in the operating state, the best possible thermal contact between the Radiator and the component to be heated consists.

Dabei kann die Beheizung so ausgebildet sein, daß die Oberfläche der metallumschlossenen Rohrheizkörper im betriebswarmen Zustand nur in Richtung des größten Wärmebedarfs an den Wandungen der Ausnehmungen anliegen oder die Oberfläche der metallumschlossenen Rohrheizkörper in Richtung des geringsten Wärmebedarfs von den Wandungen derAusnehmungen durch Zwischenschienen mit schlechter Wärmeleitfähigkeit getrennt sind.The heating can be designed so that the surface of the metal-enclosed tubular heating element when at operating temperature only in the direction of the the largest heat requirement on the walls of the recesses or the surface the metal-enclosed tubular heating element in the direction of the lowest heat demand of the walls of the recesses by intermediate rails with poor thermal conductivity are separated.

Auch durch Verlagerung der Rohrheizkörperachse aus dem Schwerpunkt seiner Ummantelung läßtsich derWärmefluß ingewissenGrenzensteuern Durch die vorzugsweise Ausbildung der Ausnehmungen als offene Nuten ist das Eingießen, Einspritzen (etwa nach dem Schoopschen Verfahren) oder Einkitten der Rohrheizkörper mit einem wärmebeständigen hIetallkitt in die zu beheizenden Maschinenteile gegenüber dem Eingießen in Bohrungen wesentlich erleichtert. Ist ein Austausch erforderlich, so können die Heizkörper bei Raumtemperatur leicht aus den Nuten herausgehoben werden. Natürlich kann das Umgießen oder Spritzen auch außerhalb der Ausnehmungen in besonderen Formen oder Kokillen erfolgen. In diesem Falle wird die Ummantelung in Richtung der Nutbreite zweckmäßig mit einem geringen Übermaß hergestellt. Die so entstandenen Heizkörper werden dann in die Nuten eingepreßt. Auch zwei, drei oder mehr Heizkörper lassen I sich gemäß der Erfindung zusammen mit einer Ummantelung versehen.Also by shifting the tubular heater axis from the center of gravity its jacket, the heat flow can be controlled within certain limits by the preferably Forming the recesses as open grooves is pouring, injecting (e.g. according to the Schoop method) or cementing the tubular heating element with a heat-resistant one Metal putty in the machine parts to be heated as opposed to pouring into bores much easier. If an exchange is necessary, the radiators can easily lifted out of the grooves at room temperature. Of course it can Casting or injection molding outside of the recesses in special shapes or Chills take place. In this case, the sheathing is in the direction of the groove width suitably made with a slight oversize. The radiators created in this way are then pressed into the grooves. Also leave two, three or more radiators I provided according to the invention together with a jacket.

Besonders dann, wenn die Ausnehmungen zur Aufnahme der metallumschlossenenRohrheizkörper nach unten offen sein müssen, ist es zweckmäßig, die Heizkörper in ihrer Gebrauchslage durch besondere Vorrichtung zu halten.Especially when the recesses for receiving the metal-enclosed tubular heating element must be open at the bottom, it is advisable to put the radiator in its position of use to hold by special device.

Die Erfindung bietet unter Vermeidung der zu den bekannten Ausführungen geschilderten Nachteile die Vorteile wirtschaftlicher Herstellbarkeit, günstiger wärmetechnischer Eigenschaften und müheloser Auswechselbarkeit. Für manche Fälle ist sie die einzige überhaupt durchführbare elektrische Beheizungsart mit günstigen Eigenschaften.The invention offers while avoiding the statements relating to the known the disadvantages outlined the advantages of economic producibility, cheaper thermal properties and easy interchangeability. For some cases it is the only kind of electrical heating that can be carried out at all with inexpensive Properties.

Die Abb. i bis 3 zeigen einige Ausführungsbeispiele. Abb. i stellt die Beheizung einer eisernen Zwischenplatte zu einer Etagenpresse dar. Es ist a der Rohrheizkörper, der zweckmäßig mit einem Stahimantelrohr ausgerüstet ist. Die etwa aus einer Leichtmetallegierung gegossene oder gespritzte Ummantelung, die infolge ihres größeren Ausdehnungskoeffizilenten im betriebwarmen Zustand einen guten Wärmekontakt mit der zu beheizenden Zwischenplatte gewährleistet, ist mit b bezeichnet. Die metallumschlossenen Rohrheizkörper sind in gefräste oder gehobelte Nuten der eigentlichen Zwischenplatte c eingebettet. Eine Platte d schließt die Nuten nach unten ab und hält die ummantelten Rohrheizkörper auch bei Raumtemperatur in ihrer Gebrauchslage. Ausnehmungen oder schlecht wärmeleitende Zwischenschichten e ermöglichen es, den Wärmefluß in gewissen Grenzen zu beeinflussen.Figs. I to 3 show some exemplary embodiments. Fig.i represents represents the heating of an iron intermediate plate for a multi-storey press. It is a the tubular heating element, which is suitably equipped with a steel jacket tube. the For example, from a light metal alloy cast or sprayed coating, which as a result their larger expansion coefficient in operating temperature a good thermal contact guaranteed with the intermediate plate to be heated is denoted by b. The metal-enclosed Tubular heating elements are in milled or planed grooves in the actual intermediate plate c embedded. A plate d closes the grooves at the bottom and holds the jacketed Tubular heating elements in their position of use even at room temperature. Recesses or poorly thermally conductive intermediate layers allow the heat flow in certain Affecting boundaries.

Abb. 2 zeigt eine Zwischenplatte mit nach oben offenen Nuten, in die je zwei mit einer Ummantelung versehene Rohrheizkörper eingebettet sind, wobei der Ouerschnitt der kompletten Heizstäbe von der in Äbb. i gekennzeichneten quadratischen Form abweicht. Eine solche Ausführung kann zur Unterbringung einer bestimmten elektrischen Leistung aus schaltungstechnischen Gründen oder zur Beeinflussung des Wärmestromes in bestimmten Richtungen erforderlich sein.Fig. 2 shows an intermediate plate with upwardly open grooves into which two tubular heating elements provided with a jacket are embedded, with the Cross-section of the complete heating elements from the one shown in Fig. i marked square Shape deviates. Such a design can be used to accommodate a specific electrical Power for circuit reasons or to influence the heat flow may be required in certain directions.

In Abb. 3 ist eine Ausführungsform gezeigt, die sich besonders dann anwenden läßt, wenn z. B. dünne Platten beheizt werden sollen. Auch ist diese Form besonders dazu geeignet, gleichzeitig als Kokille zum Eingießen der Rohrheizkörper zu dienen. Nach Herausnahme der trapezförmigen Haltestücke f lassen sich im Falle eines Defektes die gleichfalls trapezförmigen ummantelten Rohrheizkörper g leicht auswechseln.In Fig. 3 an embodiment is shown, which is particularly then can apply if z. B. thin plates are to be heated. This shape is also Particularly suitable, at the same time as a mold for pouring the tubular heating element to serve. After removing the trapezoidal retaining pieces f can be in the case a defect, the likewise trapezoidal sheathed tubular heating element g easily replace.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Electrical heating for machine components, preferably for tables and punches of presses that are used to hold metal-enclosed Tubular heaters are provided with recesses, characterized in that the Dimensions of the preferably turkey-shaped recesses and the dimensions of the For example, cast tubular heating elements are chosen so differently and that the Expansion coefficient of the metal used for casting around so much is above the expansion coefficient of the component material that at operating temperature State of the best possible thermal contact between the radiator and the one to be heated Component exists. a. Electrical heating according to claim i, characterized in that that the surfaces of the metal-enclosed tubular heating elements are at operating temperature only rest on the walls of the recesses in the direction of the greatest heat demand. 3. Electrical heating according to claim i and a, characterized in that the Surfaces of the metal-enclosed tubular heating elements in the direction of the lowest heat requirement from the walls of the recesses through intermediate layers with poor thermal conductivity are separated. q .. Electrical heating according to claim i to 3, characterized in that that the axis of the tubular heater is not through the center of gravity of its approximately cast Sheathing goes. 5. Electrical heating according to claim i to 4, characterized in that that the casting around the tubular heater in the recesses of the components that lead to their Serving recording takes place. 6. Electrical heating according to claim i to 5, characterized characterized in that the metal-enclosed tubular heating element in the recesses through special devices (f) are kept in their position of use.