NO129321B - - Google Patents

Description

Elektrisk varmekabel.

Oppfinnelsen.angår en elektrisk varmekabel bestående av en boyelig kjerne av elektrisk isolasjonsmateriale, en varmetråd som er skruelinjeformet viklet på kjernen i hele kabelens lengde, og en kappe av elektrisk isolasjonsmateriale, hvilken kabel er oppdelt i minst to grupper av seksjoner i kabelens lengderetning med innbyrdes forskjellig temperatur under drift.

En kabel av denne art er kjent fra tysk patentskrift nr. 820943- I denne kabel er varmetråden i seksjonene med forholdsvis lav temperatur viklet med storre stigning enn i de seksjoner som har forholdsvis hby temperatur.

Det har i praksis vist seg at en slik konstruksjon

ikke gir mulighet for fremstilling,av en kabel hvor seksjonene, har meget stor temperaturforskjell (flere hundre grader C), fordi temperaturen av selve varmetråden ikke har noen innbyrdes forskjell' i de forskjellige seksjoner.

En annen konstruksjon av en slik kabel er beskrevet i U. S.-patentskrift Re 26.522.

Ved denne konstruksjon er de seksjoner hvis 'temperatur bare skal øke forholdsvis lite under drift, oppnådd ved kortslutning av et antall vindinger av varmetråden i forskjellig avstand langs kabelen ved hjelp av en materialstrimmel som er elektrisk ledende.

I en kabel av denne art er kortslutningsstrimmelen anordnet mellom kjernen og vindingene av varmetråden.

Hvis en slik kabel bøyes gjentatte ganger er det fare for at endene av kortslutningsstrimlene glir ut fra vindingene av varmetråden og bøyes slik at den ytre isolasjon av kabelen ødelegges slik at det kan bevirkes kortslutning mellom kabelen og andre metall-deler som befinner seg i nærheten av kabelen. I tillegg hertil kan det også oppstå variasjon av motstanden i kabelen.'

Det er heller ikke klart hvorledes seksjonene med forholdsvis lav temperatur og små dimensjoner kan oppnås.

Hensikten med oppfinnelsen er å tilveiebringe en konstruksjon av en elektrisk varmekabel som ikke har de ovenfor nevnte ulemper ved de kjente konstruksjoner.

Dette oppnås ifølge oppfinnelsen ved at seksjonene

med forholdsvis lav temperatur under drift har et ulike antall vindingslag av varmetråd som er i elektrisk kontakt med hverandre og av-vekslende er viklet i samme retning som varmetrådvindingene i de seksjoner som har forholdsvis høy temperatur'under drift og i motsatt retning, slik at dé krysser hverandre, og antallet vindingslag som krysser - hverandre overskrider antallet vindingslag i seksjonene med forholdsvis høy temperatur med minst to.

Med varmetråd skal her forstås tråd av vilkårlig form og eventuelt sammensatt struktur.

Ved anvendelse av konstruksjonen ifølge oppfinnelsen kan seksjoner som strekker seg i kabelens lengderetning oppnås på enkel måte uten anvendelse av andre materialer énn selve varmetråden, og disse seksjoner har innbyrdes forskjellig motstand pr. lengdeenhet og følgelig innbyrdes forskjellig varmeavgivelse under drift.

Temperaturforskjellen er bare et resultat av den spe-sielle konstruksjon av kabelen ifolge oppfinnelsen.

Ved en egnet utforelse av oppfinnelsen består varmetråden i seksjonene med forholdsvis lav temperatur av tre vindingslag anordnet over hverandre og i seksjonene med forholdsvis hoy temperatur er varmetråden viklet i ett enkelt vindingslag.

Elektrisk kan en kabel av flere seksjoner med forholdsvis stor motstand og flere seksjoner med forholdsvis liten motstand og de sistnevnte seksjoner oppnås ved at varmetråden vikles på en sådan måte at et antall motstander bare forer en del av strom-men som går gjennom varmetråden i de andre seksjoner. Antallet del-motstander i en gitt seksjon bestemmer på denne måte den temperatur som nås under drift i denne seksjon som funksjon av belastningen.

Varmetråden kan vikles med samme eller forskjellig stigning i de forskjellige seksjoner og i lagene som er viklet over hverandre.

Det er også mulig å variere stigningen innenfor en seksjon under viklingen slik at en spesiell temperaturprofil oppnås innenfor en seksjon.

Ved en egnet utforelse hvor tre vindingslag av varmetråd er anbrakt over hverandre i seksjoner med forholdsvis lav temperatur under drift, er det forste og andre vindingslag viklet med storre stigning enn det tredje vindingslag. Når en slik konstruksjon anvendes oppnås en storre temperaturforskjell mellom de forskjellige seksjoner enn ved en konstruksjon hvor det forste og andre vindingslag vikles med samme stigning som det tredje vindingslag. Vindingene i det tredje vindingslag med liten stigning gir en tilfreds-stillende elektrisk kontakt mellom de forskjellige vindingslag og sikrer pålitelige kontakter under drift. Den onskede temperaturforskjell kan naturligvis eventuelt oppnås ved vikling av et storre antall vindingslag enn tre,det ene over det andre med samme stigning. Den foretrukkede utforelse gir imidlertid en betydelig bedre' okonomi med hensyn til materialforbruk sammenliknet med den sistnevnte konstruksjon.

Kabelens kjerne kan bestå av et hvilket som helst elektrisk isolasjonsmateriale organisk eller anorganisk, som er varmebe-standig under kabelens drift. Kjernen kan ha en enkel eller sammensatt struktur og kan f.eks. bestå av polyvinylklorid, silisiumgummi, nylon, glassfibre, asbestfibre, polytetrafluoretylen og polyfluorety-lenpropylen.

Kjernen kan bestå av en sentral elektrisk, med en elektrisk isolasjonskappe forsynt leder som strekker seg i hele kabelens lengde. Denne leder kan anvendes for kontaktformål når det er vanskelig å legge kabelen i en slynge eller å oppnå kontakt på annen måte.

Varmetråden kan prinsipielt bestå av et hvilket som helst elektrisk ledende materiale. Et materiale med stor positiv temperaturkoeffisient av den spesifikke motstand er imidlertid å foretrekke (0,002 eller mer pr. °C) f.eks., nikkel eller kopper.

Som folge herav vil den opptredende temperaturforskjell i en gitt konstruksjon oke og i tilfelle av en foreskrevet temperaturforskjell er mindre materiale nodvendig enn når det anvendes materiale med liten temperaturkoeffisient.

Avhengig av temperaturen som opptrer under drift kan

den ytre kappe bestå av organisk eller anorganisk materiale alt etter formålet. Prinsipielt kan det anvendes samme materiale som i kjernen.

Kabelen kan fremstilles ved at en kjerne med hoved-sakelig sirkulært tverrsnitt kontinuerlig fores i en retning gjennom en vikleinnretning og vikleinnretningen kan beveges i motsatte ret-ninger langs kjernen når de enkelte vindingslag skal vikles på hverandre. I et annet tilfelle kan det anvendes et faststående vikle-punkt og kjernen kan beveges frem og tilbake når de enkelte viklings-lag skal vikles på hverandre. Kjernen med den påviklede varmetråd kan etterpå forsynes med en isolasjonskappe f.eks. ved vikling eller belegning med glass eller asbestfibre eller rayon eller bomull, eller kappen kan ekstruderes i form av kunstharpiks.

Den ytre kappe kan eventuelt bestå av en antall med åpninger forsynte legemer av keramisk materiale.

Foråt de enkelte seksjoner med forskjellig temperatur skal kunne markeres når kabelen ikke er i bruk f.eks. ved montering i et apparat eller når forbindelsesorganer skal anbringes er det hensiktsmessig å forsyne den ytre kappe med markeringer for de enkelte seksjoner. I en tildekket kabel kan seksjonene med forholdsvis lav temperatur under drift lokaliseres ved magnetiske eller elektriske hjelpemidler på grunn av den forholdsvis store andel metallmateriale.

Kabelen ifolge oppfinnelsen kan anvendes i apparater hvor varme skal frembringes lokalt mens temperaturen av de mellom-liggende deler av apparatet og forbindelsespoinktene ikke må okes eller bare i liten grad.

Kabelen ifolge oppfinnelsen kan anvendes f.eks. i hårkrollere som består av et antall hule sylindre eller fingre som opphetes og som rager ut fra en bunnplate og som hårkrbllerne kan skyves ned over. Seksjonene i kabelen med forholdsvis hoy temperatur under drift anbringes da i fingrene mens de forholdsvis kalde seksjoner er anordnet i bunnplaten.

Kabler ifolge oppfinnelsen kan også anvendes til av-riming av kjole- og fryseinnretninger.

To utforelseseksempler på oppfinnelsen skal forklares nærmere under henvisning til tegningene. Fig. 1 viser i grunnriss og delvis i snitt en forste utforelsesform av en varmekabel ifolge oppfinnelsen. Fig. 2 viser i lengdesnitt en annen uforelse av en varmekabel ifolge oppfinnelsen.

Varmekabelen på fig. 1 har en kjerne 1 av glassfiber. En varmetråd 2 er viklet på kjernen. I seksjonene A som bare er vist delvis, er varmetråden 2 viklet i et enkelt lag og tråden har en motstand på 30 Ohm pr. m. Seksjonene A får en temperatur på ca. 400°C under drift med en belastning på 9° watt pr. m. I seksjonene B av hvilke en er vist på figuren, er varmetråden 2 viklet i tre lag. I det forste lag som er viklet direkte på kjernen 1, er varmetråden 2 viklet med storre stigning, nemlig ca. 20 ganger storre stigning enn i seksjonene A, og disse deler av tråden er betegnet 3 og 4 og er viklet i samme retning, altså mot hoyre som i seksjonene A. I det andre vindingslag hvor tråden er betegnet 5 og 6 er tråden likeledes viklet med storre stigning, men nå i motsatt retning. I det tredje lag hvor den 'forste vinding er betegnet med 7 er tråden igjen viklet med samme stigning og i samme retning som i den foregå-ende seksjon A, altså mot hoyre på figuren. Temperaturen i seksjonen B er ca. 5°°c under drift. Lengden av seksjonene B er lik lengden av seksjonene A. En elektrisk isolasjonskappe 8 omgir kabelen og består i dette tilfelle av glassfiberomvikling med en tykkelse på 0,5 mm.

Kabelen på fig. 2 har en sentral leder 10 som er forsynt med en glassfiberkappe 11 og danner kjernen. Varmetråden 12 er viklet på denne kjerne. Varmetråden er viklet i ett enkelt lag 12

i seksjonen A. I seksjonen B er varmetråden viklet i tre sjikt som beskrevet ovenfor under henvisning til fig. 1. Videre er kabelen forsynt med en ytre kappe 13 og to endestykker 14 og 15. Endestykket 14 tjener til kontakt mellom varmetråden 12 og den sentrale leder 10

som f.eks. er en koppertråd med liten motsta.nd. Endestykket l1! består av en ytre kappe 16 av elektrisk isolasjonsmateriale og en metallhylse 17 som slutter om kjernen og har kontakt med varmetråden 12. Metallhylsen 17 har en sentral metallsylinder 18 som slutter rundt den sentrale leder. Endestykket 15 tjener til kontaktgivning og består av en hylse av elektrisk isolasjonsmateriale 19 som har

en indre metallhylse 20 som slutter om kjernen og varmetråden og har en kontaktstift 21. Enden av den sentrale leder 10 rager ug gjennom kappen 19 og er forsynt med en hul kontaktpinne 22 som omgir den del av den sentrale leder 10 som rager ut av kappen 19.

Da varmetråden 12 er viklet i flere lag i seksjonen

B vil temperaturen i denne seksjon ikke være svært høy. Kappen 19

i endestykket 15 kan derfor bestå av kunstharpiks.

Fordelen ved denne utførelse er at varmekabelen kan tilsluttes elektrisk i den ene ende.

Claims (3)

1. Elektrisk varmekabel bestående av en bøyelig kjerne av elektrisk isolasjonsmateriale, en varmetråd som er skruelinjeformet viklet på kjernen i hele kabelens lengde, og en kappe av elektrisk isolasjonsmateriale, hvilken kabel er oppdelt i minst to grupper av seksjoner i kabelens lengderetning med innbyrdes forskjellig temperatur under drift, karakterisert ved at seksjonene med forholdsvis lav temperatur under drift har et ulike antall vindingslag av varmetråd som er i elektrisk kontakt med hverandre og avveks-lende er viklet i samme retning som varmetrådvindingene i de seksjoner som har forholdsvis høy temperatur under drift og i motsatt retning, slik at de krysser hverandre, og antallet vindingslag som krysser hverandre overskrider antallet vindingslag i seksjonene med forholdsvis høy temperatur med minst to.

2. Varmekabel ifølge krav 1, karakterisert ved at i seksjonene med forholdsvis lav temperatur er tre vindingslag anordnet over hverandre og i seksjonene med forholdsvis høy temperatur er varmetråden viklet i ett enkelt vindingslag.

3. Varmekabel ifølge krav 2, karakterisert ved at i seksjonene med forholdsvis lav temperatur er det første og det andre vindingslag viklet med større stigning enn det tredje vindingslag.