DE3709285C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Heizpatrone gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs.

Heizpatronen mit in sich unterschiedlicher Wärmeleistung werden beispielsweise bei Werkzeugen benötigt, die in be­ stimmten Zonen einen erhöhten oder auch geringeren Wärme­ bedarf haben, also eine gezielte Zuführung von Wärme erfor­ dern.

Bekannte Heizpatronen dieser Art weisen zu diesem Zweck, wie beispielsweise die US-PS 33 07 135 und die US-PS 36 78 249 offenbaren, verschieden große Steigungen in der Heizleiter­ wicklung auf, d. h. die Anzahl der Windungen pro Längeneinheit des Wickelkörpers ist im Verlauf des Wickelkörpers ver­ schieden groß. Diese Maßnahme ist jedoch nur sehr begrenzt anwendbar, bedingt durch die bei der Herstellung vorgegebenen kleinsten bzw. größtmöglichen Steigungen der Heizleiter­ wicklungen.

Durch die US-PS 30 67 311 ist es auch schon bekannt geworden, zwei in Serie geschaltete Heizleiterwicklungen in einem ge­ meinsamen Metallmantel anzuordnen, wobei eine dieser Wick­ lungen als thermisches Regelelement für die Hauptwicklung dient.

Diese Anordnung ist jedoch nicht geeignet, längs der Heizpa­ trone unterschiedlich hohe Leistungsabgaben zu erzielen, wie dies beispielsweise bei Heizpatronen für Kunststoff-Spritz­ werkzeuge od. dgl. erwünscht ist.

Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die erforderlichen Unterschiede in der Wärmeabgabe und dem Wärmeverhalten der einzelnen Zonen der Heizpatrone zu erzielen, um so die Wärmeabgabe des Patronenmantels an die verschiedenen Teile des zu beheizenden Gegenstandes wesentlich zu verbessern.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs gelöst.

Mit dieser neuartigen Heizpatrone lassen sich, sowohl beim Anfahrbetrieb, als auch beim Dauerbetrieb, die dabei erforder­ lichen Leistungsabgaben an den zu beheizenden Gegenstand in all seinen Bereichen in hohem Maß bestimmen.

Der Gegenstand der Erfindung ist in einem Ausführungsbeispiel in der Zeichnung dargestellt und nachfolgend beschrieben.

Es zeigt

Fig. 1 das Schaltschema der erfindungsgemäßen Heizpatrone,

Fig. 2 die beiden vormontierten Wickelkörper der Heizpatrone und

Fig. 3 die fertig montierte Heizpatrone, teilwei­ se im Schnitt.

Wie die Fig. 1 zeigt, hat die Heizpatrone zwei Heizleiterwick­ lungen 1 und 2, wovon die eine, kleinere Wicklung 1 einen Heiz­ leiter mit relativ kleinen Temperaturwiderstandskoeffizienten aufweist, während dieser Koeffizient bei der zweiten Wicklung sehr hoch ist. Beide Wicklungen 1 und 2 sind hintereinanderge­ schaltet und werden über zwei nach außerhalb der Patrone ge­ geführte Anschlußdrähte 3 und 4 mit Strom versorgt. Zwischen den beiden Wicklungen 1 und 2 ist ein Verbindungsdraht 5 vorgesehen.

Aus der Fig. 2 ist zu entnehmen, daß die beiden Wicklungen 1 und 2 je auf einem keramischen Wickelkörper 6, bzw. 7 aufgewickelt sind, die mit zwei Bohrungen 8 und 9 zur Aufnahme der Anschlußdrähte, bzw. des Verbindungsdrahtes versehen sind.

Die genannten Wickelträger 6 und 7 werden zunächst axial zu­ sammengeführt, dann der Anschlußdraht 3 in die Bohrung 9 ein­ geführt und der Kontakt mit dem vorderen Ende 12 der Wicklung 1 hergestellt. Außerdem wird der kürzere Anschlußdraht 4 in die Bohrung 8 eingeführt und mit dem hinteren Ende 13 der Wick­ lung 2 in Kontakt gebracht. Nun wird noch der Verbindungs­ draht 5 in die Bohrung 8 der beiden Wickelkörper 6 und 7 ein­ geführt und dabei der Kontakt mit dem hinteren Ende 14 der Wicklung 1 einerseits und andererseits mit dem vorderen Ende 15 der Wicklung 2 hergestellt, entsprechend dem Schaltschema gemäß der Fig. 1. Der so vormontierte Aufbau wird nun in an sich bekannter Weise in einem einseitig geschlossenen, zylin­ drischen Metallmantel 10 mittels einer körnigen, oder pulveri­ gen Metallverbindung 11, beispielsweise Magnesiumoxyd eingebet­ tet, das noch offene Ende verschlossen und das Ganze einem Ver­ dichtungsverfahren unterworfen.

Die für die Heizleiter verwendeten Werkstoffe werden entspre­ chend dem Anwendungsbereich der Heizpatrone gewählt. So kann beispielsweise für die eine Wicklung eine Chrom-Nickel-Legie­ rung und für die zweite Wicklung Nickel-Eisen verwendet werden, oder aber eine Kombination von Eisen/Aluminium und Nickel/Ei­ sen.

Bei derartigen Heizleiterkombinationen wird bei ansteigender Temperatur diejenige Wicklung mit der geringen Widerstandsän­ derung konstante Wärmeabgabe aufweisen, während bei der ande­ ren Wicklung mit großem Widerstandsänderungsfaktor der Wider­ stand mit zunehmender Temperatur steigt, die Wärmeabgabe der Wicklung sich also verringert.

Man kann also, bei richtiger Auslegung der Heizpatrone, al­ len Anforderungen, die der zu beheizende Gegenstand in bezug auf Temperatur und Wärmeaufnahme stellt, gerecht werden.

Claims (1)

1. Elektrische Heizpatrone mit wenigstens zwei in einer Achse hintereinander angeordneten Wickelkörpern, auf die metal­ lische Heizleiter aufgewickelt und die elektrisch in Serie geschaltet sind und die in einer verdichteten Isoliermasse eingebettet und in einem gemeinsamen Metallmantel angeord­ net sind, dadurch gekennzeichnet, daß die hintereinanderliegenden Heizleiterwendeln (1, 2) unterschiedliche Leistungsabgaben und unterschiedliche Temperaturkoeffizienten des elektrischen Widerstandes auf­ weisen.