DE2322509A1 - Elektrischer rohrheizkoerper und verfahren zu seiner herstellung - Google Patents

Description

• Elektrischer Rohrheizkörper und Verfahren zu seiner Herstellung Die Erfindung betrifft ein Rohr, welches durch Anschluß an eine elektrische Spannungsquelle zugleich als Heizkörper und als Führung für ein zu erhitzendes Medium verwendbar ist.
• Es sind solche Rohre als stählerne Dampfrohre bekannt.
• Durch den relativ geringen spezifischen elektrischen Widerstand dieser und auch anderer metallener Rohre ist die Verwirklichung der zugrundeliegenden Idee aber praktisch unmöglich, weil damit eine nennenswerte Heizleistung bei gleichzeitigem Erhalt verwendbarer Rohrdimensionzn nicht zu erbringen ist. Rohre volikommen aus einem Metall hohen spezifischen elektrischen Widerstandes aber, würden viel zu teuer werden, bei außerdem mangelnder mechanischer Festigkeit.
• Außerdem entsteht das Problem der elektrischen Isolierung der Rohre nach außen hin, das bei der bekannten Bauart in keiner Weise gelöst ist, so daß allein schon von dort her eine Verwendung prinzipiell nur sehr eingeschränkt möglich sein würde.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Rohr der eingangs genannten Gattung zu schaffen, bei dem diese bisher noch bestehenden Probleme gelöst sind, s9 daß derartige Rohre überall wirksam und gefahrlos in verschiedenen Abmessungen verwendet werden können, d.h. eine praktische Ausführung des bekannten Grundprinzipes -mit seinen auf der Hand liegenden Vorteilen (zum Beispiel wesentliche Verbilligung und Raumersparnis bei vielen Verwendungszwecken) - überhaupt erst möglich wird.
• Erfindurgsgemäß wird die gestellte Aufgabe gelöst durch den Aufbau des in Rede stehenden Rohres aus zwei aufeinandfrliegenden, zu einem Körper unlösbar miteinander verbundenen Rohrmantelschichten, deren innere aus einem elektrisch leitendem Material von zugleich hoher Wärmefestigkeit und hohem spezifischen elektrischen Widerstand und deren äußere aus einem elektrisch isolierendem Material besteht, das sowohl hochtemperaturfest als auch von mechanisch hoher Festigkeit ist.
• Dabei besteht beispielsweise in vorteilhafter Weise das Material der inneren Schicht größtenteils aus Molybdän und Silizium. Für die Herstellung ist es ausserdem in Weiterbildung der Erfindung günstig, wenn die Materialien beider Schichten von extrudierbarer Beschaffenheit sind.
• Die neuartigen Rohre eignen sich in hervorragender Weise etwa als elektrisch beheizte Durchlauferhitzer, wenn sie zum Beispiel in Batterien, Wendeln, Rohrschlangen, Spiralen usw. angeordnet werden. Separate Heizkörper, besondere Führungsteile usw. kommen in Fortfall, so daß im Vergleich zu bekannten Durchlauferhitzern eine ganz wesentlich einfachere und billigere Bauart möglich wird. Aber auch für andere Zwecke, zum Beispiel als beheizte Oberlaufrohre in Warmwasserspeichern, sowie infolge ihrer besonders kompakten und einfachen Konstruktion in verschiedensten Biegeformen - als zusätzlich leicht einzubauende Heizungen für Flüssigkeiten in Geräten der verschiedensten Art, können die erfindungsgemäßen Rohre Verwendung finden.
• In Weiterbildung der Erfindung wird der elektrische Anschluß vorteilhaft in verketteter Mehrphasenschaltung ausgeführt, wobei auf der Rohrlänge, in der inneren, leitenden Rohrmantelschicht, abwechselnd Abgriffe für die Phasenleitungen und Mittelpunktleiter vorgesehen sind.
• An den Längsenden des Rohres können ferner zufolge der Erfindung außerhalb des Bereiches der elektrischen Ans--hlUsse durch eine jeweils durch zusätzlich - etwa mittels Beschichtung oder Einsatz - in entsprechender Länge eingebrachte, innere Schicht elektrisch isolierenden Materials an sich bekannte isolierende Wasservorlaufstrecken geschaffen sein.
• Zur vorteilhaften Weiterausbildung der Erfindung gehört auch ein Verfahren zur Herstellung der in Rede stehenden Rohre, welches sich vor allem dadurch auszeichnet, daß beide Rohrmantelschichten zugleich und gemeinsam als Rohrkörper aus einer Düse extrudiert werden. Unter anderem kann eine Verformung des fertigen Rohres - zum Beispiel zu Wendeln oder Rohrschlangen - sehr günstig direkt nach einer solchen Extrusion angeschlossen werden. Das ganze Verfahren ist natürlich auch vorteilhaft verwendbar zur Herstellung von Rohren mit einem zweischichtigen Rohrmantel aus anderen Materialien als den hier genannten.
• Durch die schematischen zeichnerischen Darstellungen wird die Erfindung in Form vun Beispielen weiter erläutert.
• Figur 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Rohr in gerader Ausführungsform in einem schematischen Längsschnitt und Figur 2 stellt die Extrusion eines solchen Rohres, ebenfalls in einem schematischen Längsschnitt dar.
• Das dargestellte Rohr 1 findet zum Beispiel als Durchlauferhitzer - vorzugsweise für Wasser - oder Teil eines solchen Verwendung. Pfeile A geben die Strömungsrichtung des darin zu erhitzenden Wassers an. Man erkennt die beiden Mantelschichten 2, 3, aus denen das Rohr 1 besteht. Die äußere Schicht 2 aus elektrisch isolierendem Material mit guten Festigkeitseigenschaften auch unter Wärmebelastung kann zum Beispiel bei entsprechender Dimensionierung auch aus einem besonders hochwertigem Kunststoff gebildet sein. Die innere, als Heizleiter dienende Schicht 3 ist hier nur sehr dünn.
• Figur 1 läßt in ausreichender Deutlichkeit den elektrischen Anschluß des Rohres 1 erkennen. Im Beispiel liegt eineSternschaltung mit den Phasen R, S, T vor. Die Phasenbereiche werden von den Mittelpunktleitern Mp getrennt. In der inneren Schicht sind Abgriffe 4 (rein schematisch gezeicfinet) für die Phasenleitungen und Abgriffe 5 für den Mittelpunktleiter vorgesehen. Ober einen Differenzdruckschalter 6 erfolgt die gestufte Zuschaltung der einzelnen Phasen und damit der Heizungen in den einzelnen Rohrbereichen. Natürlich kann auch eine an sich bekannte elektronische Heizleistungsregelung Verwendung finden.
• Mit 7 sind elektrisch isolierende Kunststoffeinsätze bezeichnet, die zusätzlich in das Rohr 1 eingebracht sind und an dessen Längsenden in der angegebenen Weise elektrisch isolierende Wasservorlaufstrecken schaffen.
• Bei der Wahl der Materialien beider oben genannter Rohrmantelschichten als extrudierbare Massen findet eine Herstellungsweise Anwendung, die sich prinzipiell dadurch auszeichnet, daß beide Rohrmantelschichten 2, 3 zugleich und gemeinsam als Rohrkörper 1 aus einer Düse extrudiert werden, wie dies Figur 2 erläutert.
• Wie schon erwähnt,handelt es sich auch hier um eine rein schemaische Darstellung und es sollen durch die Zeichnung weder die Bauart der zu verwendenden Schneckenstrangpresse (oder dergleichen) noch Einzelheiten der Extrusionsdüse festgelegt werden.
• In der Figur 2 bezeichnen die Pfeil P den durch an sich bekannte Schneckenelemente 8 ausgeübten Druck auf die extrudierenden unterschiedlichen Massen 2a und 3a, welche getrennt der nicht näher dargestellten DUse 9 zugeführt, dort jedoch zugleich und gemeinsam aus dieser entsprechend ausgebildeten busse extrudiert werden und so den Rohrkörper 1 mit zweischichtigem Rohrmantel bilden.
• Pfeil B gezeichnet die Extrusionsrichtung.

Claims (6)

P a t e n t a n s p r ü c h e

1. Rohr, welches durch Anschluß an eine elektrische Spannungsquelle zugleich als Heizkörper und als Führung für ein zu erhitzendes Medium verwendbar ist, g e k e n n z e i c h -n e t durch seinen Aufbau aus zwei aufeinanderliegenden, zu einem Körper unlösbar miteinander verbundenen Rohrmantelschichten (2, 3), deren innere (3) aus einem elektrisch leitendem Material von zugleich hoher Wärmefestigkeit und hohem spezifischen elektrischen Widerstand und deren äußere (2) aus einem elektrisch isolierendem Material besteht, das sowohl hochtemperaturfest als auch von mechanisch hoher Festigkeit ist.

2. Rohr nach Anspruch 1, dadu rch g e k e n n z e i c h n e t daß das Material der inneren Schicht (3) größtenteils aus Molybdän und Silizium besteht.

3. Rohr nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t ,daß die Materialien beider Schichten von extrudiert barer Beschaffenheit sind.

4. Rohr nach einem der Ansprüche 1 bis 3, g e k e n n -z e i c h n e t durch seinen Anschluß in verketteter Mehrphasenschaltung, wobei auf der Rohrlänge - in der inneren, leitenden Rohrmantelschicht - abwechselnd Abgriffe (4, 5) für die Phasenleitungen und Mittelpunktleiter vorgesehen sind.

5. Rohr nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß an seinen Längsenden außerhalb des Bereiches der elektrischen Anschlüsse durch einen jeweils dort zusätzlich - etwa mittels Beschichtung oder Einsatz - in entsprechender Länge eingebrachte, innere Schicht (7) elektrisch isolierenden Materials an sich bekannte isolierende Wasservorlaufstrecken geschaffen sind.

6. Verfahren zur Herstellung eines Rohres mit zweischichtigem Rohrmantel, u.a. in Ausführung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß beide Rohrmantelschichten (2, 3) zugleich und gemeinsam als Rohrkörper (1) aus einer Düse extrudiert werden.

L e e r s e i t e