DE8803306U1 - Vorrichtung zum Verbinden von elektrischen Heizelementen - Google Patents
Vorrichtung zum Verbinden von elektrischen HeizelementenInfo
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- H05B3/06—Heater elements structurally combined with coupling elements or holders
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Description
Die Erfindung betrifft die Verbindung von langgestreckten elektrischen Heizelementen, insbesondere,
jedoch nicht, ausschließlich von selbstregulierender) Heizelementen oder -bändern.
Ein einzelnes Heizelement kann an einem Ende mit einem Stecker abschließen, der beispielsweise mit
einer H aushalts- oder Industriesteckfassung der Stromversorgung eines Gebäudes verbunden werden kann. Wenn
jedoch zwei oder mehr Heizelemente von einem einzigen Punkt aus mit Strom versorgt werden müssen, von einem
Punkt in einer Entfernung von der Stromsteckdose verlängert werden oder an einem von einer Steckdose
entfernten Punkt verbunden werden müssen, dann muß eine unterschiedliche Verbindungsanordnung gewählt
werden.
In Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Anordnung zur Verbindung einer
Mehrzahl langgestreckter elektrischer Heizelemente vorgesehen, die umfasst:
mindestens zwei Längen eines Starkstromkabels, die elektrisch miteinander verbunden sind, ein
elektrisches Verbindungsstück, das an einem Ende von jeder der genannten Längen befestigt
ist,
wobei die genannten Verbindungsstücke mit einem assoziierten Verbindungsstück verbindbar sind
mit einem Ende eines jeweiligen Heizelements, und die mindestens zwei Heizelemente dadurch
elektrisch verbunden werden.
Die erfindungsgemäße Verbindungsanordnung ermöglicht
somit die einfache Verbindung von Heizelementen an jeder geeigneten Stelle.
Die Anordnung ist beispielsweise geeignet zur Herstellung
einer Verbindung zwischen drei Heizelementen , die in einer T-Konfiguration vorliegen können. In
diesem Fall kann die Anordnung drei der genannten Längen eines Starkstromkabels umfassen, wobei die
anderen Ende jeder Kabellänge elektrisch verbunden sind, beispielsweise mittels mindestens eines weiteren
Verbindungsstücks.
Die genannten Kabellängen können Längen eines einzelnen Kabels darstellen, wobei ein Teil der Isolierung
des Einzelkabels zwischen seinen Enden entfernt ist, und wobei eine dritte Kabellänge mit dem Einzelkabel
in dem Mittelteil, der anschließend wieder isoliert wird, verspielst wird.
Die Heizelemente können an jedem Ende ein daran befestigtes Verbindungsstück enthalten und somit von
einer vorbestimmten Länge sein. Solche Elemente und Verbindungen sind in der mit dieser Anmeldung zusammenhängenden
Gebrauchsmusteranmeldung G 8 716475.2 beschrieben, deren Offenbarung im vollem Umfang zum
Inhalt vorliegender Anmeldung gemacht wird.
Die Verbindungsstücke und assoziierten Verbindungsstücke können jede geeignete Konfiguration aufweisen.
Nenn ein Ende von jedem von zweien oder mehr Starkstromkabeln durch ein einzelnes Verbindungsstück
verkünden wird, kann das Verbindungsstück gemäß dem
europäischen Patent 0070696 verwendet werden. Die Leiter der Starkstromkabel können entweder gelötet
oder zusamraengequetscht werden. Die Kabelverbindung kann unter Verwendung der im Handel erhältlichen
Verbindungsstücke SOLDER SLEEVE oder DURASEAL der Pirma RAYCHEM hergestellt werden. Solche Verbindungsstücke
umfassen ein vorisoliertes, wärmeschrumpfbares
Rohr, das Dichtungsmaterial enthalten kann, so daß auf schnelle und einfache Heise eine Spleißverbindung
hergestellt werden kann, die isoliert und gegen mechanische Beschädigung und Abrieb und gegen das Eindringen
von Wasser und anderen beispielsweise kontaminierenden Flüssigkeiten geschützt ist. Als weitere Alternative
kann die Verbindung zwischen St rom kabeln oder zwischen Strom kabeln und Heizelementen eine isolationsdurchdringende
Anordnung verwenden.
Die elektrische Anordnung innerhalb eines Verbindungsstücks hängt von der speziellen Konfiguration des
Stromkabeis und Heizelements ab. Typischerweise wird das Stromkabel drei Leiter, den stromführenden, den
Nulleiter und den Erdleiter besitzen, das Heizelement kann zwei mit dem stromführenden bzw. Na Heiter zu
verbindende Stromschienen und gegebenenfalls eine äußere erdende Umflechtung aufweisen. Das te i &zgr; kabel
kann zusätzliche Leiter enthalten, die andere Verbindungen erfordern* Es können Einsteck- und Einschraubverbindungen verwendet werden, und diese können erforderlichenfalls
so angeordnet werden, daß sie aus Sicherheitsgründen nicht ohne ihre Zerstörung oder
ohne Verwendung eines SpezialWerkzeugs getrennt werden können.
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Erforderlichenfalls kann ein weiteres Kabel, ein Stromversorgungskabel, mit der Verbindung der Längen
des Stromkabels der Anordnung verbunden werden« So kann beispielsweise eine T-Spleißanordnung drei Stromkabel
mit einer Verbindung an einem oder mehreren Punkten enthalten, die eine Verbindung gemäß EP-B
0070696 sein kann, und jedes Stromkabel kann ein Heizelement aufweisen, das mit den entgegengesetzten
Enden verbunden ist. Ein weiteres, mit einer Stromversorgung verbundenes Stromkabel kann mit diesem oder
mit einem der Punkte verbunden sein. Wahlweise kann ein Stromversorgungskabel direkt mit einem Verbindungsstück
einer Stromkabellänge verbunden sein.
Mindestens zwei der Längen des Stromkabels können getrennt angeordnete Längen eines Einzelkabels umfassen,
und mindestens eine andere Länge eines Stromkabels kann mit dem Einzelkabel zwischen oder ausserhalb
der getrennt angeordneten Längen verspJeißt oder von ihm abgezweigt sein. Die Herstellung eines solchen
Spleißes oder einer Verzweigung schließt die Entfernung eines Teils der Isolation des Einzelkabels
ein, und die Isolation muß wieder hergestellt werden. Die Wiederherstellung kann bequem durch Umgießen des
Spleißes oder der Verzweigung erreicht werden.
Beispiele für selbsregulierende Heizkabel, die die
bevorzugte Ausführungsform der Heizelemente der Anordnung darstellen, sind beschrieben in den US-Patenten
3,218,384; 3,296,364; 3,861,029; 4,072,848; 4,117,312; 4,185,621; 4,271,350; 4,309,597;
4,582,983; 4,574,188 und in der EP-A 0133 748. Die Offenbarung dieser Schriften wird in vollem Umfang
zum Bestandteil der vorliegenden Anmeldung gemacht.
Unter die vorliegende Erfindung fallen auch Anordnungen, die Heizelemente umfassen und Anordnungen, die
Reizelemente, die mit den Längen von Stromkabeln verbunden sind, umfassen.
Obwohl die Erfindung insbesondere bei der Verbindung von drei oder mehr Heizelementen Anwendung findet,
wird auch die Anwendung auf die Verbindung von zwei Heizelementen von der erfindungsgemäßen Lehre erfasst.
Bei einer solchen Ausführungsform kann ein einzelnes Stromkabel mit einem Verbindungsstück an
jedem Ende mit assoziierten Verbindungsstücken an den Enden von zwei Heizelementen verbunden werden. Alternativ
können die beiden Heizelemente verbunden werden mit dem entsprechenden von zwei Stromkabellängen, die
selbst miteinander verbunden sind, und ein weiteres Stromkabel kann von dieser Verbindung zu einer Stromversorgung
führen.
Vorzugsweise umfassen die Heizelemente der erfindungsgemäßen Anordnung selbstregulierende Heizbänder, wie
sie unter den Handelenamen CHEMELBX und AUTOTRACE der Firma RAYCHEH im Handel erhältlich sind. Solche Bänder
können ein Heizermaterial mit einem positivem Temperaturkoefflzlenten (PTC) mit zwei darin eingebetteten
Stromschienenelektroden umfassen, wobei diese Komponenten dann durch eine Schicht aus elektrisch
isolierendem Material eingeschlossen sind, sowie - je
nach Eignung für die Verwendung des Heizelemente andere Schichten wie eine erdende Umflechtung. Das
Band ist im allgemeinen flach.
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zur elektrischen Verbindung von Heizelementen zur Verfügung, bei der ein Ende der Elemente elektrisch
verbunden wird mit einem oder mehreren Längen Stromkabel , wobei vorteilhaft geeignete StromkabelVerbindungsstücke
oder geeignete Stromkabel-/Heizelement-Verbindungsstücke
verwendet werden.
Nach der erfindungsgemäßen Lehre können verschiedene Kombinationen von Stromkabel, Verbindungsstück und
Heizelement zur Erstellung einer für besondere Anwendungen geeigneten Anordnung eingesetzt werden.
Figur 1 zeigt ein Stromversorgungskabel (2) und ein selbstregulierendes Heizelement (4). Das Kabel (2)
und das Heizelement (4) sind innerhalb des Verbindungsstücks (6) verbunden, welches eine Ausführungsform aus zwei Halbschalen oder mit einer weiblichen
und männlichen Konfiguration aufweisen kann.
Figur 2 zeigt die Heizelemente (8, 10) und ein Zwischenkabel (12), die in Reihe mittels geeigneter
Verbindungsstücke (14 und 16) verbunden sind. Eine solche Konfiguration stellt eine "inline"-Spleißverbindung
dar.
Es werden nun beispielhaft unter Bezug auf die Figuren 3 bis 9 AusfUhrungsformen von Heizelementverbindungen
gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Figur 3 zeigt eine Modifikation der Anordnung von Figur 2, bei der das St rom kabel (12) durch zwei Kabellängen
(12&Lgr;, 12B) (die Ltlngen eines einzelnen Kabele
12 sein können) ersetzt ist, die verbunden sind in
(oder das verläuft durch) einem Dreiwege- T-spleißver-
bindungsstiick (18). Der dritte Arm des T-Spleißes
wird durch ein weiteres Strorakabel (20) gebildet, das mit einer Stromversorgung zur Speisung der Heizelemente
(8 und 10) verbunden ist. Eine solche Konfiguration stellt einen mit Energie versehenen "inline"-
-Spleiß dar.
4 zeigt eine Modifikation der Anordnung von Figur 3, wobei, statt daß das dritte Stromkabel (20)
mit einer Stromversorgung verbunden ist, es in einem Verbindungsstück (22) endet, welches ein Ein-Teil-
oder Zwei-Teil-Verbindungsstück sein kann, das auch das Ende eines dritten selbstregulierenden Heizelements
(24) bildet. Eine solche Konfiguration stellt einen T-Splei" dar.
Figur 5 zeigt eine Modifikation der Anordnung der Figuren 3 und 4 in Form eines mit Energie versehenen
T-Spleißes. Die drei Heizelemente (8, 10, 24) simi durch die jeweiligen Verbindungsstücke (14, 16, 22)
jeweils mit Stromkabeln (t2A, 12B, 20) verbunden. Die Stromkabel führen in ein Vier-Hege-Verbindungsstück
(26), dessen vierter Arm gebildet wird durch ein Stromversorgungskabel (28), das zur Energieversorgung
der Heizelemente (8, 10, 24) angebracht ist.
Figur 6 zeigt eine Modifikation der Figuren 4 und 5 in der Heise, daß anstatt das die Stromkabel von
ihrem Verbindungspunkt in einer T-Konfiguration verlaufen,
sie in zweckdienlicher Heise angerichtet von der Verbindungsetelle aus, verlaufen. Die drei Heizelemente
(8, 1O1 24) verlaufen parallel zueinander,
und ebenso verlaufen auch die entsprechenden Stromkabellängen
(12A, 12B, 20) parallel zueinander in ein
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• * t «
'* Verbindungsstück (30). Das Verbindungsstück (30) ist
* in der Darstellung teilweise aufgeschnitten und es
ist zu erkennen, daß die Kabellängen (12A und 12B) Teile eines einzelnen Kabels (12) sind. Ein Teil der
Isolierung des Kabels (12) ist innerhalb des Verbindungsstücks (30) weggeschnitten (in der Mitte aagezo-
* gen) um seine Leiter freizulegen. Innerhalb des Verbindungsstücks
(30) ist auch die Isolation vom iinde der Kabellänge (2ö) entfernt und seine Leiter sind beispielsweise
durch Löten - mit den entsprechenden Leitern des Kabels (12) verbunden. Die Kabel (12A,
1&Sgr;&Bgr;, 12 und 20) werden in der in der Figur dargestellten relativen Position durch eine Form gehalten, die
dann mit einem härtbaren isolierenden Material, wie einem Epoxiharz gefüllt wird, um das Verbindungsstück
(30) zu bilden.
Eine weitere Modifikation der zuletzt beschriebenen Ausführungsform wird durch die unterbrochenen Linien
in Figur 6 gezeigt, bei welcher ein weiteres Stromka- \ bei (32) mit dem Kabel (12) innerhalb des Verbindung^·
* Stücks (30) in ähnlicher Heise wie bei der Verspleißung
des Kabels (20) mit dem Kabel (12) verspleißt.
Das Stromkabel (32) verläuft von dem Verbindungsstück
zu einer Energieversorgung zur Speisung der Heizelemente.
Die Anordnungen der Figuren 3, 4, 5 und 6 erfordern die Verbindung zwischen zwei oder mehr Stromkabeln,
jedoch können Heizelemente in einer unterschiedlichen Weise verbunden werden, indem Verbindungen nur
k zwischen Stromkabeln und Heizelementen verwendet
werden.
Figur 7 zeigt eine solche unterschiedliche Anordnung
für die Verbindung von drei Hei se lernen te &eegr; (34, 36,
3 8). Die Elemente (3 4) und (3 6) sind mit entsprechenden
Verbindungsstücken (4O1 42) mit einem Ende der
entsprechenden Stromkabellängen (44, 46) in einer ähnlichen Heise wie in den vorangehenden Figuren
gezeigt Verbünden. Die änderen Enden der Kabellängen
(44, 46) laufen in das Verbindungsstück (48) und sind
darin miteinander und mit dem Heizelement (38) verbunden. Die Stromkabellängen (44 und 46) können Teil
eines einzelnen Kabels sein, dessen Leiter mit den Leitern des Heizelements (38) innerhalb des Verbindungsstücks
(48) verspleißt sind.
Wie in gestrichelter Form dargestellt, kann die Anordnung der Figur 7, modifiziert werden, indem das
Verbindungsstück (40) eine elektrische Verbindung der gleichen Art wie innerhalb des Verbindungsstücks (48)
umfasst, so daß ein Stromkabel (50) von dort verläuft. Das Kabel (50) kann ein Stromversorgungskabel
sein oder zu einem weiteren Verbindungsstück und Heizelement führen.
Die Verbindungsstücke, wie das Verbindungsstück (6) der Figur 1, die ein Stromkabel mit einem Heizelement
verbinden, können jede beliebige konventionelle Form zur Verbindung elektrischer Kabel miteinander aufweisen,
und können aus einer Komponente bestehen, beispielsweise aufklappbar, oder aus zwei Teilen, wie
Kasten und Deckel, oder aus zwei passenden Halbschalen.
Alternativ kann ein Teil eines zweiteiligen Verbindungsstücks in den anderen eingeschraubt sein,
oder es können zwei Teile vom männlich/weiblichen Typ ineinandergesteckt sein. Die elektrische Verbindung
der Leiter innerhalb des Verbindungsstücks kann mit
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12
Schraubverbindungen, durch Quetschen, Löten &ugr;.s.w.
erfolgen. Ee kann· auch eine die Isolierung durchdringende Anordnung gebraucht werden. Ein Beispiel dafür
ist in den Figuren 8 und 9 dargestellt, wobei Figur einen vergrößerten Querschnitt entlang der Linie IX
bis IX der Figur 8 darstellt.
Das langgestreckte Heizelement (60) in den Figuren und 9 weist zwei mehrdrähtige Stromleiter (62, 64)
auf, die in ein PTC-Heizmaterial (66) eingebettet sind, welches eingeschlossen ist in ein polymeres
Isoliermaterial (68), eine erdende Umflechtung (70) und einen äußeren Schutzmantel (72). Ein Stromkabel
(74) besitzt einen äußeren Isoliermantel (76) und individuell isolierte Strom-, Null- bzw. Erdleiter
(78, 80, 82).
Das Heizelement (60) und das Stromkabel (74) sind über ein Verbindungsstück (84) verbunden, das ein
zweiteiliges innereinandergreifendes äußeres Isoliergehäuse (86) hat. Innerhalb des Gehäuses (86) ist der
äußere Heizermantel (72) aufgeschnitten, um die erdende Umflechtung (70) zu zeigen, mit der der Erdleiter
(82) des Stromkabels (74) verbunden ist. Die Heizerstromschienen (62) und (64) sind mit dem Null- bzw.
Stromleiter (80) und (78) des Stromkabels (74) durch
die jeweiligen Verbindungselemente (88) und (90) verbunden. Figur 9 zeigt die Verbindung von Element
(88) detaillierter. Das Verbindungselement (88) umfasst einen ringförmigen Metallkäfig (92), der in
seinem Inneren das bis aus seine Isolierung (68) zurückgestreifte Heizelement enthält. Eine die Isolierung
durchdringende Schraube (94) ist durch den Käfig (92) so durchgeführt, daß sie die Isolierung (68)
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durchschneidet, durch das PTC-Material (66) geht und
die Stromleitung (62) berührt. Außerdem führen die Isolierung durchdringende Zähne (96) ins Innere des
Käfigs (92), die die Stromschiene (62) auf der Gegenseite der Schraube (94) berühren, um eine gute elektrische
Verbindung dazwischen zu gewährleisten. Der
fig (88) verbunden, um die Verbindung mit der Heizelementstromschiene
(62) zu vervollständigen. Das Verbindungselement (90) bewirkt ebenso eine Verbindung
zwischen der Stromschiene (64) und dem Stromleiter (78) des Kabels.
Das Gehäuse (86) kann mit einem isolierenden Einschlußbestandteil wie Epoxiharz gefüllt sein.
Claims (4)
1. Anordnung zur Verbindung einer Hehrzahl von langgestreckten
elektrischen Heizelementen, vorzugsweise selbstregulierenden Heizelementen, gekennzeichnet
durch.
mindestens zwei Längen eines Starkstromkabels (12A, 12B, 20), die elektrisch miteinander
verbunden sind,
ein elektrisches Verbindungsstück (14, 16, 22), das an einem Ende von jeder der genannten Längen
(12?, 12B, 20) befestigt ist, wobei jedes dieser Verbindungsstücks (14, 16,
22) anschließbar ist an ein assoziertes Verbindungsstück, welches an einem Ende eines jeweiligen
Heizelements (8, 10, 24) befestigt ist, wodurch die mindestens zwei Heizelemente (8,
10, 24) elektrisch miteinander verbunden werden.
2. Anordnung nach Anspruch 1 mit drei der genannten Längen eines Starkstromkabels (12A, 12B, 20), dadurch
gekennzeichnet. daß die anderen Enden jeder Kabellänge elektrisch miteinander verbunden sind mittels
mindestens eines weiteren Verbindungsstücks (18).
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, bei der zwei der genannten Kabellängen (12A, 12B) Längen eines einzigen
Kabele (12) umfassen, dadurch gekennzeichnet, daß
ein Teil der Isolierung des einzelnen Kabele (12) zwischen seinen Enden entfernt ist, und bei der eine
dritte Kabellänge (20) mit dem einzelnen Kabel in dem Mittelteil verspielst ist, welcher wieder isoliert
wird.
4. Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche mit mindestens zwei Heizelementen, dadurch gekennzeichnet
. daß jedes Heizelement (8, 10) ein assoziertes Verbindungsstück (14, 16) besitzt, welches an
einem Ende davon befestigt ist, wobei die assozierten Verbindungen mit den jeweiligen Verbindungsstücke-,
verbunden sind.
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1987
- 1987-03-16 GB GB08706174A patent/GB2202419A/en active Pending
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1988
- 1988-03-11 DE DE8803306U patent/DE8803306U1/de not_active Expired
Also Published As
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GB2202419A (en) | 1988-09-21 |
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