DE1957700A1

DE1957700A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen hochverdichteter elektrischer Heizelemente

Info

Publication number: DE1957700A1
Application number: DE19691957700
Authority: DE
Inventors: Erich Hillinger
Original assignee: Tuerk and Hillinger GmbH
Current assignee: Tuerk and Hillinger GmbH
Priority date: 1969-11-17
Filing date: 1969-11-17
Publication date: 1971-05-19
Also published as: CH519286A; DE1957700C3; FR2069529A5; DE1957700B2

Description

9200 O?uttlinp;en/Württo

Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen hochverdichteter elektrischer Heizelemente

Die Erfindung "betrifft ein Verfahren zum Herstellen elektrischer Heizelemente, bei denen der auf einem Wickel- oder Tragkörper aufgewickelte Heizleiter in einer hochverdichteten Isolierschicht, die den Wickelkörper mantelartig umgibt,, eingebettet ist₀

Bei Heizelementen mit Metallmantel ist es bekannt, beispielsweise Magnesiumoxyd zwischen dem Wickelkörper und dem Metallmantel einzufüllen, zu rütteln und dann durch Hämmern oder Walzen des Hetallmantels die Isoliermasse zu verdichten.

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Bekannt ist es auch, bei flachen Heizelementen das aufgebrachte Isoliermaterial mittels entsprechend ausgebildeter, unter Preßdruck stehender Formbacken zu verdichten«»

Diese Herstellungsverfahren haben jedoch den Nachteil, daß die beim Verdichten auftretenden mechanischen Beanspruchungen des Heizelements verhältnismäßig hoch sind und damit zu Schwierigkeiten führen bei der Verfolgung des Ziels, mit wenig Ausschuß einwandfreie Heizelemente zu erzielen· Dies gilt besonders für Heizelemente, bei denen der Heizleiter auf oder innerhalb eines Tragkörpers angeordnet ist.

Lan £jiⁿS auch schon dazu über, HeiaeLemente mit vorverdichtöter Isolierschicht in Autoklaven oder ähnlichen Druckbehältern, die mit einer Druckflüssigkeit^ beispielweise

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einer Öl-Wasseremulsion gefüllt sind, einzulagern und einem hohen hydraulischen Druck auszusetzen«, Bei diesem Verdichtungsverfahren sinddie mechanischen Beanspruchungen sehr viel geringer, doch ist dieses Verfahren nur für metallummantelte Heizelemente geeignet und erfordert zudem ziemlich aufwendige Maßnahmen zur Abdichtung der in den Druckbehälter einzugebenden Heizelemente.

Es ist der Zweck der Erfindung, diese Nachteile zu beheben und ein Verfahren zu entwickeln, das eine hohe Verdichtung der Isoliermasse ermöglicht^ ohne daß dabei der Tragkörper des Heizelements wesentlich mechanisch beansprucht wird oder besondere Abdichtmaßnahmen erforderlich sind«,

Zu diesem Zweck wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, die * Druckflüssigkeit auf einen elastisch nachgiebigen Mantel wirken zulassen, der das mit Isoliermasse umgebene Heizelement dicht umschließt·

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung besteht eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens aus einem Druckgehäuse, in dessen Bohrung ein elastischer Schlauch derart angeordnet ist, daß er einerseits zusammen mit der Wand der Bohrung einen im Querschnitt etwa ringförmigen, mit Druckflüssigkeit füllbaren Druckraum bildet und andererseits sich ein dem Heizelement entsprechender abdichtbarer Füllfcaum ergibt, der den mit einem Heizleiter versehenen Wickelkörper und die zwischen dem Schlauch und dem Wickelkörper einzu— füllenderJCsoliermasse aufnimmt.

Mit diesem neuartigen Verfahren und der beschriebenen oder einer ähnlichen Vorrichtung ist es möclich, in wirtschaftlicher Weise hochverdichtete Heizelemente bei sehr geringem Ausschuß herzustellen«

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Dieses Verfahren erlaubt es vor allem auch stabförmige hochverdichtete Heizelemente ohne Metallmantel herzustellen, wobei der Querschnitt der Elemente beliebig gewählt werden kann.

Der Gegenstand der Erfindung ist in einem Ausführungsbeispiel in der Zeichnung dargestellt.

Die als Beispiel gewählte Vorrichtung besteht aus einem Druckgehäuse 1 mit einer zylindrischen Bohrung 2. Diese Bohrung 2 ist auf beiden Enden mit je einem flanschartigen Deckel 3 abgeschlossen. Innerhalb der Bohrung 2 _ befindet sich ein Schlauch 4 aus elastischem hochfestem " Werkstoff, der mit seinen Enden je auf einen entsprechenden zylindrischen Ansatz 5 der beiden Deckel 3 aufgeschoben ist. Zwischen dem Schlauch 4- und der Wand der Bohrung 2 verbleibt ein im Querschnitt ringförmiger Druckraum 6, der mit einer Flüssigkeit wie öl o.dgl. gefüllt ist und über eine Leitung 7 mit einer nicht dargestellten Hochdruckpumpe verbunden ist.

Für das Einführen des Wickelkörpers 8 des Heizelements ist im oberen Deckel 3 eine Bohrung 9 vorgesehen, die gleichzeitig einen Stempel 10 aufnimmt. ITm den eingeführten Wikkelkörper 8 einwandfrei innerhalb des Schlauches 4 zu zent- -Jj rieren, weist der Oberteil des unteren Deckelansatzes 5 eine kegelige Ausnehmung 11 auf, in die sich die Spitze des Wickelkörpers hineinlegt. Außerdem ist der Unterteil des Stempels 10 mit Ausnehmungen 12 versehen, in denen die Anschlußdrähte des Heizelements Platz finden.

Die Vorrichtung wird wie folgt gehandhabt:

Zunächst wird der Wickelkörper mit dem Heizleiter 13 durch die obere Bohrung 9 in das Innere des in seinem lichten Durchmesser größeren Schlauches 4 eingeführt, so daß er auf dem unteren Deckelansatz 5 aufsitzt.

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Dann wird eine vorzugsweise pulverförmige Isoliermasse von bestimmten Feuchtigkeitsgehalt in den zwischen dem Wickelkörper und dem Schlauch verbliebenen Hohlraum 15 eingefüllt und zuletzt die Bohrung 9 niit dem Stempel 10, der bis zur Auflage auf den Wickelkörper eingeschoben wird, verschlossen.

Wird nun der Druckraum 6 durch Einschalten der Pumpe, die nur sehr geringe Förderleistung zu haben braucht, unter Druck gesetzt, so überträgt der Schlauch 4 diesen beliebig einstellbaren Druck allseitig auf die Isoliermasse, wodurch diese zusammengepresst und in der gewünschten Weise verdichtet wird.

Nach erfolgter Verdichtung und Abbau des Pressdruckes im Gehäuse kann das Heizelement mittels eines im unteren Dekkel 3 geführten Auswerfers 16 nach oben aus der Vorrichtung ausgestossen werden.

Wie schon erwähnt, ist die Vorrichtung und damit das Verfahren nicht nur auf Heizelemente mit runden Querschnitten beschränkt, sondern kann ebenso auch für Elemente mit flachen, dreieckigen oder beliebig anderen Querschnittsformen und auch für plattenförmige Elemente angewandt werden. Ebenso ist das Verfahren für Heizelemente mit Metallmantel geeignet. Hierbei wird ein Schlauch aus besonders kochfestem Werkstoff, der geringere Elastizität haben kann, verwendet, da die erforderlichen Drücke in diesem Fan höher sind, andererseits aber vom Schlauch nur eine wesentlich geringere Verformbarkeit verlangt wird.

Ergänzend wird noch hinzugefügt, daß in der Fertigung eine Mehrzahl solcher Vorrichtungen zu Baugruppen zusammengefaßt werden, so daß eine wirtschaftliche Arbeitsweise sichergestellt ist.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

Verfahren zum Herstellen hochverdichteter elektrischer Heizelemente unter Verwendung einer unter Druck stehenden Flüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckflüssigkeit auf einen elastisch nachgiebigen Mantel (4) wirkt, der das mit einer Isoliermasse (1$) umgebene Heizelement (8,13) dicht umschließt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das mit Isoliermasse (14) umgebene Heizelement (8,13) in an sich bekannter Weise mit einem Außenmantel aus Netall umhüllt ist.
3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 oder 2, gekennzeichnet durch ein Druckgehäuse (1) in dessen Bohrung (2) ein elastischer Schlauch (4) derart angeordnet ist, daß er einerseits zusammen mit der Wand der Bohrung (2) einen im Querschnitt etwa ringförmigen, mit Druckflüssigkeit füllbaren Druckraum (6) bildet und andererseits sich ein dem Heizelement (8,13) entsprechender abdichtbarer Füllraum ergibt, der den mit Heizleiter (13) versehenen Wickelkörper (8) des Heizelements und die zwischen dem Schlauch (4) und dem Wickelkörper (8) einzufüllende Isoliermasse (14) aufnimmt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß das Druckgehäuse (1) zwei Deckel (3) aufweist mit in die Bohrung (2) ragenden , zur Befestigung des Schlauches (4) dienenden Ansätzen (5) und daß der Ansatz (5) des unteren Deckels (3) mit einer kegeligen Ausnehmung (11) zur Zentrierung des Wickelkörpers (8) versehen ist.

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5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Deckel (3) eine Einfüllbohrung (9) aufweist, in die ein Stempel (10) einführbar ist, der mit Ausnehmungen (12) für die Anschlußenden des Wickelkörpers (8) versehen ist.
6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 "bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl derselben zu einer Baugruppe zusammengefasst ist·

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