EP0157182A1 - Rohrheizkörper - Google Patents

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EP0157182A1
EP0157182A1 EP85102309A EP85102309A EP0157182A1 EP 0157182 A1 EP0157182 A1 EP 0157182A1 EP 85102309 A EP85102309 A EP 85102309A EP 85102309 A EP85102309 A EP 85102309A EP 0157182 A1 EP0157182 A1 EP 0157182A1
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EP
European Patent Office
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insulating
insulating bead
tubular
bead
tubular heater
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EP85102309A
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English (en)
French (fr)
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EP0157182B1 (de
Inventor
Ingo Dipl.-Ing. Dr. Mont. Bleckmann
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ELPAG AG CHUR
Original Assignee
ELPAG AG CHUR
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Publication date
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Priority claimed from DE19848413276 external-priority patent/DE8413276U1/de
Priority claimed from DE19848423034 external-priority patent/DE8423034U1/de
Application filed by ELPAG AG CHUR filed Critical ELPAG AG CHUR
Priority to AT85102309T priority Critical patent/ATE39804T1/de
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    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00—Ohmic-resistance heating
    • H05B3/40—Heating elements having the shape of rods or tubes
    • H05B3/42—Heating elements having the shape of rods or tubes non-flexible
    • H05B3/48—Heating elements having the shape of rods or tubes non-flexible heating conductor embedded in insulating material

Definitions

  • the invention relates to a tubular heater according to the features of the preamble of claim 1, 2 or 3.
  • tubular heaters are known in which a heating coil is embedded in a jacket tube made of deformable metal in insulating material, which is connected at the connection ends with connecting bolts which have a bolt part with a larger diameter, which is embedded in the insulating material, and a bolt part with have a smaller diameter which is passed through an insulating bead inserted into the front end of the jacket tube and mechanically held by the jacket tube.
  • the insulating bead should be graduated in diameter and the part of the insulating bead which has the larger diameter should be pressed in between two constrictions or pinches of the jacket tube.
  • a depression is provided on the part of the connecting bolt protruding from the insulating bead, by means of which the insulating bead is pressed in the direction of the interior of the tubular heater.
  • the present invention has for its object to improve tubular radiators of the type in question so that a safe mounting of the insulating bead in the jacket tube is achieved while reducing the amount of work, that the risk that the insulating bead breaks when pressing the jacket tube is reduced and that, according to a special embodiment, it is possible to accommodate a temperature sensor in the connecting end of the tubular heater.
  • a heating coil 2 is arranged concentrically in the casing tube 1 of a tubular heating element and is embedded in insulating material 3, preferably magnesium oxide.
  • the ends of the heating coil 2 are welded to connecting bolts 4, the diameter of which is stepped, i.e. which consist of a bolt part 5 with a larger diameter and a bolt part 6 with a smaller diameter.
  • the bolt parts 6 with a smaller diameter are each inserted through the inner bore of an insulating bead 7 or 8, the diameter of the bore of the insulating bead 7 or 8 corresponding approximately to the outer diameter of the bolt part 6.
  • the bolt part 5 having the larger diameter is thus seated with its gradation on the inwardly directed end face of the insulating bead 7 or 8.
  • the bolt part 5 has a e.g. hexagonal cross-section so that the bolt cannot twist in the pressed insulating compound 3.
  • the insulating beads 7, 8 are now through in the jacket tube pinched or rolled areas 9, 10 held.
  • a push-off or pinching 11 in the pin part 6 with the smaller diameter ensures a corresponding fit of the connecting pin 4 in the insulating bead 7 or 8 and prevents the connecting pin from being pulled inwards by the elastic pull of the heating coil 2 through the insulating bead 7.8 .
  • a wire coil 12 is wound tightly on the casing tube 1 and is connected to the casing tube 1 in the region of the front ends by welding or soldering at 13.
  • an insulating bead shown in FIGS. 5 and 7, it consists of a tubular inner body 14, the outer diameter of which is considerably smaller than the inner diameter of the casing tube 1.
  • wing-shaped flags 15 are attached in one piece at an o-angular distance of 120 that have an approximately sinusoidal cross-section. Between the flags 15, however, the inner body 14 o remains free in an area 16 of at least 50, but preferably of about 60.
  • the insulating bead 7 consists of an unbreakable oxide-2 ceramic material with a compressive strength N / mm of over 1000 and a bending strength of over 200 according to DIN 40685. Preference is given to insulating beads 7, 8, which are made of highly refractory, dense aluminum oxide with a mass content of over 80 to 90% and with a raw density of about 3.3 kg / dm.
  • the elasticity 3 2 modulus of the insulating bead should be over 220 x 10 N / rrm.
  • An aluminum oxide such as that sold under the trade name "Hilox 880" is preferred.
  • the insulating bead is graduated. It consists of an area 18 whose diameter is smaller than the inside diameter of the casing tube 1 and an area 19 whose diameter corresponds approximately to the inside diameter of the casing tube 1.
  • Insulating beads 8 shown in FIGS. 8 to 10 may be used.
  • the tubular heating element is then first filled with the insulating material 3, that is to say generally with magnesium oxide, the heating coil 2 with the connecting bolts 4 having already been used beforehand. After pushing the insulating beads 8 onto the bolt part 6 with the smaller diameter and fixing the same by producing the pinch 11, the insulating beads 8 are then fixed by squeezing or rolling.
  • insulating beads 7 and 8 are used before the insulating material is filled in, together with the connecting bolts 6 and the heating coil 2.
  • the insulating material 3 is then passed through the intermediate areas 16 filled between the wing-shaped flags 15 of the insulating bead 7. This type of production also enables residual moisture to escape from the insulating material 3. Moisture penetration is prevented by using appropriate water repellants, e.g. Prevents silicone oil or the like.
  • tubular heater jacket can be pressed in the area 16, whereby the mounting of the insulating bead 7 in the tubular heater jacket 1 is significantly improved. Furthermore, the risk of breakage of the insulating bead 7 by crushing during the production of the pinching or constriction is further reduced.
  • the approach of the flags 15 runs in a slope 20 of about 45.
  • the transition from the area 18 to the area 19 in the embodiment according to FIGS. 8 to 10 runs at an incline 21 of approximately 30.
  • the tightly wound wire coil 12 fulfills several functions.
  • the production of the pinch 11 is facilitated and improved since the force applied does not act directly on the insulating bead via the relatively thin jacket tube.
  • the winding of the wire helix lying in the area of the insulating bead ensures a corresponding distribution of peripheral forces.
  • the surface of the casing tube is enlarged and the heat emission is improved.
  • brackets, heat dissipation plates, etc. can be pressed onto the tubular heating element via cold connections.
  • the insulating bead 8 is seated on a channel-shaped constriction 22. This can be weak, since in any case it prevents the insulating bead from moving towards the interior of the tubular heater.
  • the region of the insulating bead with the larger diameter is, as shown, in the form of a cone 23 tapering in the direction of the tubular heater end. The pressure of the casing tube 1 against the cone 23 extends over a longer distance, so that the pressure is distributed accordingly.
  • FIG. 11 The embodiment shown in FIG. 11 is generally preferred since the insulating bead 8 can be mass-produced easily and expediently and the mechanical mounting thereof in the jacket tube 1 is very satisfactory.
  • the embodiment shown in Fig. 12 is suitable for special purposes.
  • the insulating bead has a spherical surface 24, ie the diameter decreases from a largest average diameter both in the direction of the interior of the tubular heater and in the direction of the connection end.
  • the casing tube 1 is pressed in a single pressing process, without further action constrictions 25 and 26 being created by the large-area pressing, by means of which the intermediate part 27 of the casing tube 1 is attracted to the spherical surface 24 of the insulating bead.
  • the insulating bead is spared accordingly, so that breakage or cracking no longer occurs even with less break-resistant material or higher pressing pressures are used with sufficiently break-resistant material can.
  • the outer surface of the insulating bead is concavely recessed at 28.
  • the region 29 of the casing tube 1 is pressed into the groove formed in this way.
  • a rotating pressing tool should be used or the pressing should be carried out by rotating the tubular heating element.
  • the embodiment shown in FIG. 15 is preferred if, after soldering, a rubber cap 31 has to be applied to the end of the tubular heating element to remove the flux, which prevents the detergent from penetrating into the tubular heating element.
  • the acidic agents can Otherwise form an electrically conductive layer on the insulator surface. If the diameter is chosen so that d ⁇ d ⁇ d, the gum cap 31 1 2 3 can be easily applied. It is anchored in the channel-shaped constriction 22.
  • a tubular connecting element is pressed in such a way that it has a butt-conical end 34, a flat-pressed flag 35, an unpressed central shaft 36 and pressed-out tabs 37.
  • the heating coil 2 is welded onto the truncated conical end 34, if necessary by means of a contactless welding technique.
  • the flat-pressed flag 35 is embedded in the insulating material 3, so that the tubular connecting bolt is held against rotation. By pressing out the flag 35, a shoulder is formed, on which the insulating bead 8 is seated, and if necessary, with the interposition of an annular disc, it is pressed onto the shoulder of the flag 35 by pressing out the tabs 37.
  • the jacket of the insulating bead 8 is designed in the form of a cone 23 which merges into a part with a smaller diameter via a step.
  • the casing tube 1 has an annular constriction at 22 on which the insulating bead 8 sits on.
  • the jacket tube is pressed against the cone of the insulating bead 8. The result is an absolutely secure connection both in the axial and in the radial direction.
  • the tubular design of the connecting element has the advantage, on the one hand, that the extrusions mentioned can be produced without great effort.
  • a temperature monitoring element 38 can be inserted into the tube, which has an integrated circuit, for. B. a washing machine controls.
  • the temperature monitoring element z. b. consist of a PTC bead, i.e. a resistance material with a positive temperature gradient.
  • the solution shown has the advantage of a very precise heat flow, namely regardless of a rotation of the tubular heater z. B. during installation.
  • the one generated by the heating coil Heat flows over the frustoconical end 34, the flag 35 radially over the insulating bead 8 to the casing tube. Since the connection end of the casing tube is no longer heated, no lime deposits can form.
  • the temperature monitoring element 38 which is located concentrically in the heat flow, can thus be adjusted exactly to a specific temperature of the heating coil 2, so that the power supply is switched off when this temperature is exceeded.
  • the temperature monitoring element 38 can only be inserted into the tubular connecting element after completion of the tubular heating element, so that damage, for. B. when pressing the tubular heater are excluded. Is the interchangeability dispensed with and another fixation of the temperature monitoring element 38 z. B. selected by gluing, then the pressing 40 or the flag 35 can be omitted.
  • the insulating bead 7 or 8 can be connected to the inner circumferential surface of the tubular heating element by means of an adhesive. Furthermore, the areas 16 between the tabs 15 of the insulating bead can be closed by an adhesive. In addition, the connecting pin 4 can be glued into the insulating bead 7 or 8. Through these measures, a frictional connection of the insulating bead with the jacket tube can be produced or improved, in particular if, for. B. lower pressures to be exerted on the jacket tube.
  • the temperature monitoring element 38 provides a significant improvement in safety, e.g. against fire in devices with plastic containers, with insignificant additional effort.

Landscapes

  • Resistance Heating (AREA)

Abstract

Ein Rohrheizkörper besitzt an den Anschlußenden Anschlußbolzen, die abgestuft ausgebildet sind, wobei das Bolzenteil mit dem größeren Durchmesser in Isoliermaterial eingebettet ist, während das Bolzenteil mit geringerem Durchmesser durch eine Isolierperle hindurchgeführt ist. Die Isolierperle wird durch mindestens eine Einschnürung bzw. Einquetschung des Mantelrohres gehalten. Sie besitzt eine konische, konvexe, konkave oder ballförmige Mantelfläche. Der Anschlußbolzen kann auch rohrförmig ausgebildet sein und einen Temperaturfühler aufnehmen.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Rohrheizkörper entsprechend den Merkmalen des Oberbegriffes je des Patentanspruches 1, 2 oder 3.
  • Aus dem europäischen Patent 0010275 sind Rohrheizkörper bekannt, bei dem in einem Mantelrohr aus verformbaren Metall in Isoliermaterial eine Heizwendel eingebettet ist, die an den Anschlußenden mit Anschlußbolzen verbunden ist, welche einen Bolzenteil mit einem größeren Durchmesser, der im Isoliermaterial eingebettet ist und einen Bolzenteil mit einem geringeren Durchmesser, der durch eine in das Stirnende des Mantelrohrs eingesetzte und durch das Mantelrohr mechanisch gehaltene Isolierperle hindurchgeführt ist, aufweisen. Dabei soll die Isolierperle im Durchmesser abgestuft ausgebildet sein und der den größeren Durchmesser aufweisende Teil der Isolierperle zwischen zwei Einschnürungen bzw. Einquetschungen des Mantelrohrs eingepreßt sein. Weiterhin ist am aus der Isolierperle ragenden Teil des Anschlußbolzens eine Abdrückung vorgesehen, durch die die Isolierperle in Richtung zum Rohrheizkörperinneren gepreßt ist.
  • Auf diese Weise wird also eine sichere mechanische Halterung der Isolierperle gegenüber dem Mantelrohr und eine mechanische Befestigung des Anschlußbolzens in der Isolierperle mit einfachen Mitteln ohne zusätzliche Befestigungselemente erreicht. Unter zusätzlichen Befestigungselementen sind auch Kleber zu verstehen, die jedoch für bestimmte Anwendungsgebiete ungeeignet sind, z.B. wenn das Rohrheizkörperende durch Lötarbeiten einer höheren Temperatur ausgesetzt werden muß.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, Rohrheizkörper der in Rede stehenden Art dahingehend zu verbessern, daß unter Verringerung des Arbeitsaufwandes eine sichere Halterung der Isolierperle im Mantelrohr erreicht wird, daß die Gefahr, daß die Isolierperle beim Pressen des Mantelrohres zerbricht, verringert wird und daß entsprechend einer speziellen Ausführungsform die Unterbringung eines Temperaturfühlers im Anschlußende des Rohrheizkörpers ermöglicht wird.
  • Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den kennzeichnenden Merkmalen der Ansprüche 1 bis 3. Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Ausführungsformen.
  • Die beiliegenden Zeichnungen dienen der weiteren Erläuterung der Erfindung. Es zeigen:
    • Fig. 1 einen in die Mitte ausgebrochenen Längsschnitt eines Rohrheizkörpers gemäß der Erfindung;
    • Fig. 2 einen Querschnitt längs der Linie II-II in Fig. 1;
    • Fig. 3 einen Längsschnitt einer abgewandelten Ausführungsform mit straff aufgewickeiter Befestigungswendel;
    • Fig. 4 einen Querschnitt längs der Linie IV-IV in Fig. 3;
    • Fig. 5 in vergrößertem Maßstab einen teilweisen Längsschnitt einer Isolierperle;
    • Fig. 6 in vergrößertem Maßstab eine Draufsicht der Isolierperle nach Fig. 5;
    • Fig. 7 eine schaubildliche Ansicht der Isolierperle gemäß den Figuren 5 und 6 etwa im natürlichen Maßstab zur Veranschaulichung der realen Größenverhältnisse;
    • Fig. 8 in vergrößertem Maßstab einen teilweisen Längsschnitt einer Isolierperle in abgewandelter Ausführungsform;
    • Fig. 9 eine Draufsicht auf eine Isolierperle nach Fig. 8;
    • Fig. 10 ähnlich Fig. 7 eine Ansicht der Isolierperle gemäß den Figuren 8 und 9 im natürlichen Maßstab;
    • Fig. 11 Schnitte durch das Anschlußende weiterer Ausfühbis 13 rungsformen eines Rohrheizkörpers;
    • Fig. 14 einen Schnitt längs zur Linie XIV-XIV in Fig.ll;
    • Fig. 15 einen Teilschnitt einer weiteren abgewandelten Ausführungsform;
    • Fig. 16 einen Schnitt einer Ausführungsform mit Temperaturfühler;
    • Fig. 17 eine schaubildliche Darstellung eines rohrförmigen Anschlußelementes, und
    • Fig. 18 ein Anschlußelement gemäß einer abgewandelten Ausführungsform.
  • In dem Mantelrohr 1 eines Rohrheizkörpers ist konzentrisch eine Heizwendel 2 angeordnet, die in Isoliermasse 3, vorzugsweise Magnesiumoxid, eingebettet ist. Die Enden der Heizwendel 2 sind an Anschlußbolzen 4 angeschweißt, deren Durchmesser abgestuft ist, d.h. die aus einem Bolzenteil 5 mit einem größeren Durchmesser und einem Bolzenteil 6 mit einem kleineren Durchmesser bestehen. Die Bolzenteile 6 mit kleinerem Durchmesser sind je durch die Innenbohrung einer Isolierperle 7 oder 8 hindurchgesteckt, wobei der Durchmesser der Bohrung der Isolierperle 7 oder 8 etwa dem Außendurchmesser des Bolzenteiles 6 entspricht. Der den größeren Durchmesser aufweisende Bolzenteil 5 sitzt also mit seiner Abstufung auf der nach innen gerichteten Stirnfläche der Isolierperle 7 bzw. 8 auf. Der Bolzenteil 5 hat einen z.B. sechseckigen Querschnitt, damit sich der Bolzen in der gepreßten Isoliermasse 3 nicht verdrehen kann.
  • Die Isolierperlen 7, 8 werden nun in dem Mantelrohr durch gequetschte oder gerollte Bereiche 9, 10 gehalten. Eine Abdrückung oder Einquetschung 11 im Bolzenteil 6 mit dem kleineren Durchmesser sorgt für einen entsprechenden Sitz der Anschlußbolzens 4 in der Isolierperle 7 bzw. 8 und verhindert, daß der Anschlußbolzen durch den elastischen Zug der Heizwendel 2 durch die Isolierperle 7,8 nach innen gezogen wird.
  • Bei der in den Figuren 3 und 4 dargestellten Ausführungsform ist eine Drahtwendel 12 straff auf das Mantelrohr 1 gewickelt und im Bereich der Stirnenden des Mantelrohres 1 durch Schweißung oder Lötung bei 13 mit demselben verbunden.
  • Bei der in den Fig. 5 und 7 dargestellten Ausführungsform einer Isolierperle besteht dieselbe aus einem rohrförmigen Innenkörper 14, dessen Außendurchmesser wesentlich geringer ist als der Innendurchmesser des Mantelrohres 1. An den rohrförmigen Innenkörper 14 sind einstückig im o - Winkelabstand von 120 flügelförmige Fahnen 15 angesetzt, die einen etwa sinusförmigen Querschnitt haben. Zwischen den Fahnen 15 bleibt jedoch der Innenkörper 14 o in einem Bereich 16 von wenigstens 50 , jedoch vorzugso weise von etwa 60 frei.
  • Durch die dargestellte Formgebung im Zusammenwirken mit einer entsprechenden Materialwahl für die Isolierperle 7 gelingt es nun mittels eines einzigen Quetsch- oder Rollvorganges die Isolierperle im Mantelrohr zu befestigen, ohne daß bei der Herstellung Bruch in nennenswerter Weise auftritt.
  • Die Isolierperle 7 besteht aus einem bruchfesten oxid-2 keramischen Stoff mit einer Druckfestigkeit N/mm von über 1000 und einer Biegefestigkeit von über 200 nach DIN 40685. Bevorzugt werden Isolierperlen 7, 8, die aus hochfeuerfestem, dichten Aluminiumoxid mit einem Massengehalt über 80 bis 90 % und mit einer Roh-3 dichte von etwa 3,3 kg/dm bestehen. Der Elastizitäts-3 2 modul der Isolierperle sollte über 220 x 10 N/rrm betragen. Bevorzugt wird ein Aluminiumoxid, wie es unter dem Handelsnamen "Hilox 880" vertrieben wird.
  • Bei der in den Fig. 8 bis 10 dargestellten Ausführungs form ist die Isolierperle abgestuft ausgebildet. Sie besteht aus einem Bereich 18, dessen Durchmesser kleiner ist als der Innendurchmesser des Mantelrohres 1 und einem Bereich 19, dessen Durchmesser etwa dem Innendurchmesser des Mantelrohres 1 entspricht.
  • Bei längeren Rohrheizkörpern können in beide Enden die in den Fig. 8 bis 10 dargestellten Isolierperlen 8 eingesetzt sein. Der Rohrheizkörper wird dann zuerst mit dem Isoliermaterial 3, also im allgemeinen mit Magnesiumoxid, gefüllt, wobei vorher schon die Heizwendel 2 mit den Anschlußbolzen 4 eingesetzt war. Nach Aufschieben der Isolierperlen 8 auf den Bolzenteil 6 mit dem kleineren Durchmesser und Fixieren desselben durch Herstellung der Einquetschung 11 werden dann die Isolierperlen 8 durch Quetschen oder Rollen fixiert.
  • Bei kürzeren Rohrheizkörpern wird jedoch bevorzugt, daß vor dem Einfüllen des Isoliermaterials Isolierperlen 7 und 8 eingesetzt werden und zwar zusammen mit den Anschlußbolzen 6 und der Heizwendel 2. Vor oder nach Herstellung der Einschnürungen oder Einquetschungen 9, 10 wird dann das Isoliermaterial 3 durch die Zwischenbereiche 16 zwischen den flügelförmigen Fahnen 15 der Isolierperle 7 eingefüllt. Bei dieser Herstellungsart wird auch ermöglicht, daß Restfeuchtigkeit aus dem Isoliermaterial 3 entweichen kann. Das Eindringen von Feuchtigkeit wird durch Verwendung entsprechend wasserabstoßender Mittel, z.B. Silikonöl oder dgl. verhindert.
  • Von besonderer Bedeutung ist jedoch, daß außer diesen besonderen Möglichkeiten der Rohrheizkörpermantel im Bereich 16 eingedrückt werden kann, wodurch die Halterung der Isolierperle 7 im Rohrheizkörpermantel 1 wesentlich verbessert wird. Weiterhin wird eine Bruchgefahr der Isolierperle 7 durch Zerquetschen bei Herstellung der Einquetschung oder Einschnürung weiterhin verringert.
  • Der Ansatz der Fahnen 15 verläuft in einer Schräge 20 von o etwa 45 . In ähnlicher Weise verläuft der Übergang von dem Bereich 18 in den Bereich 19 bei der Ausführungsform gemäß den Fig. 8 bis 10 in einer Schräge 21 von etwa o 30 .
  • Die straff aufgewickelte Drahtwendel 12 erfüllt mehrere Funktionen. Die Herstellung der Einquetschung 11 wird erleichtert und verbessert, da die angewendete Kraft nicht direkt über das relativ dünne Mantelrohr auf die Isolierperle wirkt. Die im Bereich der Isolierperle liegende Wicklung der Drahtwendel sorgt für eine entsprechende Umfangskräfteverteilung. Weiterhin wird die Oberfläche des Mantelrohres vergrößert und so die Wärmeabgabe verbessert. Darüber hinaus können über Kaltverbindungen Halterungen, Wärmeableitbleche usw. auf den Rohrheizkörper aufgepreßt werden.
  • Bei der in Fig. 11 dargestellten Ausführungsform sitzt die Isolierperle 8 auf einer rinnenförmigen Einschnürung 22 auf. Diese kann schwach ausgeprägt sein, da sie in jedem Fall verhindert, daß sich die Isolierperle in Richtung auf das Rohrheizkörperinnere bewegen kann. Der Bereich der Isolierperle mit dem größeren Durchmesser ist,wie dargestellt, in Form eines sich in Richtung auf das Rohrheizkörperende verjüngenden Konus 23 ausgebildet. Die Anpressung des Mantelrohres 1 an den Konus 23 verläuft über eine längere Strecke, so daß sich der Preßdruck dementsprechend verteilt.
  • Die in Fig. 11 dargestellte Ausführungsform wird im allgemeinen bevorzugt, da die Isolierperle 8 einfach und zweckmäßig in Massenproduktion herstellbar ist und die mechanische Halterung derselben im Mantelrohr 1 sehr befriedigend ist.
  • Die in Fig. 12 dargestellte Ausführungsform eignet sich für Spezialzwecke. Die Isolierperle besitzt eine ballförmige Oberfläche 24, d. h. der Durchmesser nimmt von einem größten mittleren Durchmesser sowohl in Richtung auf das Rohrheizkörperinnere als auch in Richtung auf das Anschlußende ab. An diese ballförmige Oberfläche 24 wird nun das Mantelrohr 1 in einem einzigen Preßvorgang angepreßt, wobei ohne weiteres Zutun durch die großflächige Pressung Einschnürungen 25 und 26 entstehen, durch die das zwischenliegende Teil 27 des Mantelrohrs 1 an die ballförmige Oberfläche 24 der Isolierperle angezogen wird. Da der Preßdruck nicht radial auf die ballförmige Oberfläche 24 einwirkt,sondern überwiegend ein axialer Zug ausgeübt wird, wird die Isolierperle entsprechend geschont, so daß auch bei weniger bruchfestem Material Bruch- oder Rißbildung nicht mehr auftritt bzw. höhere Preßdrücke bei ausreichend bruchfestem Material angewendet werden können.
  • Bei der in Fig. 13 dargestellten Ausführungsform ist die Mantelfläche der Isolierperle bei 28 konkav ausgespart. In die so gebildete Rinne wird der Bereich 29 des Mantelrohres 1 eingepreßt. Bei dieser Ausführungsform sollte ein umlaufendes Preßwerkzeug angewendet werden oder die Pressung unter Drehung des Rohrheizkörpers erfolgen.
  • Die in Fig. 15 dargestellte Ausführungsform wird bevorzugt, wenn nach dem Löten zur Entfernung des Flußmittels auf das Rohrheizkörperende eine Gummikappe 31 aufgebracht werden muß, die ein Eindringen des Reinigungsmittel in den Rohrheizkörper verhindert. Die säurehaltigen Mittel könnten ansonsten an der Isolatoroberfläche eine elektrisch leitende Schicht bilden. Wenn die Durchmesser so gewählt werden, daß d <d <d ist, kann die Gumnikappe 31 1 2 3 leicht aufgebracht werden. Sie verankert sich in der rinnnförmigen Einschnürung 22.
  • Bei der in den Figuren 16 bis 18 dargestellten Ausführungsform ist ein rohrförmiges Anschlußelement so verpreßt, daß es ein stumpfkonisches Ende 34, eine flachgepreßte Fahne 35, einen unverpreßten Mittelschaft 36 und ausgepreßte Lappen 37 besitzt. Die Heizwendel 2 ist auf das stumpfkonische Ende 34 gegebenenfalls mittels einer berührungslosen Schweißtechnik aufgeschweißt. Die flachgepreßte Fahne 35 ist in dem Isoliermaterial 3 eingebettet, so daß der rohrförmige Anschlußbolzen verdrehsicher gehalten ist. Durch das Auspressen der Fahne 35 entsteht ein Absatz, auf welchem die Isolierperle 8 aufsitzt, wobei sie gegebenenfalls unter Zwischenlegen einer ringförmigen Scheibe durch das Auspressen der Lappen 37 auf den Absatz der Fahne 35 gepreßt wird. Der Mantel der Isolierperle 8 ist in Form eines Konus 23 ausgebildet, welcher über eine Stufe in einen Teil mit geringerem Durchmesser übergeht. Das Mantelrohr 1 besitzt bei 22 eine ringförmige Einschnürung, auf welcher die Isolierperle 8 aufsitzt. Das Mantelrohr ist an den Konus der Isolierperle 8 angepreßt. Es ergibt sich somit eine absolut sichere Verbindung sowohl in axialer als auch in radialer Richtung.
  • Die rohrförmige Ausbildung des Anschlußelements hat einerseits den Vorteil, daß die genannten Auspressungen ohne großen Aufwand hergestellt werden können. Darüber hinaus kann ein Temperaturüberwachungselement 38 in das Rohr eingeschoben werden, welches über einen oder mehrere Anschlußdrähte 39 eine integrierte Schaltung, z. B. einer Waschmaschine, steuert. Im einfachsten Fall kann das Temperaturüberwachungselement z. b. aus einer PTC-Perle, also einem Widerstandsmaterial mit positivem Temperaturgradienten, bestehen.
  • Während Temperaturüberwachungselemente, die im Rohheizkörper selbst angeordnet sind, einen sehr großen Abschaltspielraum benötigen, da ja durch Kalkansatz die Temperatur im Rohrheizkörper steigt, ohne daß dadurch ein Abschaltvorgang in Gang gesetzt werden soll, besitzt die dargestellte Lösung den Vorteil eines ganz exakten Wärmeflusses, und zwar unabhängig von einer Verdrehung des Rohrheizkörpers z. B. beim Einbau. Die von der Heizwendel erzeugte Wärme fließt über das stumpfkonische Ende 34, die Fahne 35 radial über die Isolierperle 8 zu dem Mantelrohr. Da das Anschlußende des Mantelrohres nicht mehr beheizt ist, kann sich auch kein Kalkansatz bilden. Das konzentrisch im Wärmefluß sitzende Temperaturüberwachungselement 38 kann damit ganz exakt auf eine bestimmte Temperatur der Heizwendel 2 eingestellt werden, so daß bei Überschreiten dieser Temperatur die Stromzufuhr abgeschaltet wird.
  • Während bei der in Fig. 16 dargestellten Ausführungsform das Temperaturüberwachungselement 38 in der Fahne 35 liegt, ist gemäß der in Fig. 18 dargestellten abgewandelten Ausführungsform eine ringförmige Einpressung 40 vorgesehen, welche das Temperaturübewachungselement 38 haltert.
  • Das Temperaturüberwachungselement 38 kann erst nach Fertigstellung des Rohrheizkörpers in das rohrförmige Anschlußelement eingeschoben werden, so daß Beschädigungen, z. B. beim Pressen des Rohrheizkörpers, ausgeschlossen sind. Wird auf die Auswechselbarkeit verzichtet und eine andere Fixierung des Temperaturüberwachungselements 38 z. B. durch Kleben gewählt, dann können die Einpressung 40 oder die Fahne 35 entfallen.
  • Die Isolierperle 7 oder 8 kann mittels eines Klebers mit der Innenmantelfläche des Rohrheizkörpers verbunden sein. Weiterhin können die Bereiche 16 zwischen den Fahnen 15 der Isolierperle durch einen Kleber verschlossen sein. Darüber hinaus kann der Anschlußbolzen 4 in die Isolierperle 7 bzw. 8 eingeklebt sein. Durch diese Maßnahmen kann ein reibschlüssiger Verbund der Isolierperle mit dem Mantelrohr hergestellt oder verbessert werden, insbesondere, wenn z. B. geringere Preßdrücke auf das Mantelrohr ausgeübt werden sollen.
  • Da in modernen Haushaltsgeräten, z.B. in Wasch- oder Geschirrspülautomaten, zunehmend integrierte Schaltungen für den Steuerungsvorgang und den Arbeitsablauf verwendet werden und eine Temperatursteuerung eingeplant ist oder eine entsprechende Anpassung ohne nennenswerten Mehraufwand möglich ist, liefert das Temperaturüberwachungselement 38 eine erhebliche Verbesserung der Sicherheit, z.B. gegen Brand bei Geräten mit Kunststoffbehältern, bei unbedeutendem Mehraufwand.

Claims (19)

1. Rohrheizkörper, bei dem in einem Mantelrohr (1) aus verformbarem Metall eine Heizwendel (2) in Isoliermaterial (3) eingebettet ist, die an den Anschlußenden je mit einem Anschlußbolzen (4) verbunden ist, welcher aus einem in das Isoliermaterial eingebetteten Bolzenteil (5) mit größerem Durchmesser und aus einem Bolzenteil (6) mit einem geringeren Durchmesser besteht, welch letzterer durch eine in das Stirnende des Mantelrohres (1) eingesetzte Isolierperle (7, 8) hindurchgeführt ist, dadurch gekennzeichnet , daß die Isolierperle (7, 8) von einer einzigen Einschnürung bzw. Einquetschung (9, 10) des Mantelrohres (1) gehalten wird und daß sie aus elnem bruchfesten oxidkeramischen Stoff 2 mit einer Druckfestigkeit N/mm von über 1000 und einer Biegefestigkeit von über 200 nach DIN 40685 besteht.
2. Rohrheizkörper, bei dem in einem Mantelrohr (1) aus verformbarem Metall eine Heizwendel (2) in Isoliermaterial (3) eingebettet ist, die an den Anschlußenden mit Anschlußbolzen (4) verbunden ist, welcher aus einem in das Isoliermaterial (3) eingebetteten Bolzenteil (5) mit einem größeren Durchmeser und aus einem Bolzenteil (6) mit einem geringeren Durchmesser besteht, welch letzterer durch eine in das Stirnende des Mantelrohres (1) eingesetzte Isolierperle (7, 8) hindurchgeführt ist, wobei die Isolierperle (7, 8) im Durchmesser abgestuft ausgebildet ist, und der den größeren Durchmesser aufweisende Teil der Isolierperle durch ein oder mehrere Einpressungen (9, 10) im Mantelrohr (1) gehalten ist, dadurch gekennzeichnet , daß der den größeren Durchmesser aufweisende Teil (11) der Isolierperle (7, 8) eine konische (23), konvexe, konkave (28) oder ballförmige (24) Mantelfläche besitzt.
3. Rohrheizkörper mit einer in Isoliermaterial (3) eingebetteten Heizwendel (2),deren Enden je mit einem Anschlußelement (4) verbunden sind, dadurch gekennzeichnet , daß das Anschlußelement (4) aus einem Rohr (36) besteht, das im Anschluß an die Heizwendelverbindung zu einer Fahne (35) ausgepreßt ist, die in dem Isoliermaterial (3) gegen Verdrehung gesichert eingebettet ist.
4. Rohrheizkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierperle (7, 8) aus einem hochfeuerfesten, dichten Aluminiumoxid mit einem Massengehalt über 80 bis 90 % und mit einer Rohdichte von 3 etwa 3,3 kg/dm besteht.
5. Rohrheizkörper nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß der Elastizitätsmodul der 3 2 Isolierperle über 220 x 10 N/mm beträgt.
6. Rohrheizkörper nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß im Mantelrohr (1) eine Einschnürung (22,25,40) vorgesehen ist, die den dem Rohrheizkörperinneren zugewendeten Stirnrand der Isolierperle (7, 8) hintergreift und daß das Mantelrohr (1) im Bereich des den größeren Durchmesser aufweisenden Teils (11) der Isolierperle (7, 8) an diesen angepreßt ist.
7. Rohrheizkörper nach Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß der den größeren Durchmesser aufweisende Teil der Isolierperle (7, 8) sich in Richtung auf das Mantelrohrende verjüngt.
8. Rohrheizkörper nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß eine der Einschnürungen (22) zur Verankerung einer das Rohrheizkörperende verschließenden Gummikappe (31) dient.
9. Rohrheizkörper nach Ansprüchen 7 und 8, dadurch gekennzeichnet , daß zur Erleichterung des Aufschiebens der Gummikappe (31) das Rohrheizkörperende abgestuft auf die Isolierperle (7) aufgepreßt ist.
10. Rohrheizkörper nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß in das Rohr (36) ein an Anschlußdrähten (39) befestigtes Temperaturüberwachungselement (38) für eine integrierte Schaltung eingeschoben ist.
11. Rohrheizkörper nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß anstelle der Fahne (35) eine Einpressung (40) vorgesehen ist, welche das Temperaturüberwachungselement (38) haltert.
12. Rohrheizkörper nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Fahne (35) als Sitz für die Isolierperle (8) dient und daß mindestens eine weitere lappenförmige Ausprägung (37) des Anschlußelementes vorgesehen ist, durch die die Isolierperle (8) auf ihren Sitz fixiert wird.
13. Rohrheizkörper nach Anspruch 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet , daß die Isolierperle (7, 8) aus einem Aluminiumoxid besteht.
14. Rohrheizkörper nach Ansprüchen 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet , daß die Isolierperle (7) aus einem hohlzylindrischen Grundkörper besteht, von dessen Außenmantel Fahnen (15) mit einer Übergangsschräge von etwa o 45 und einem etwa sinusförmigen Querschnitt abstehen und daß zwischen den Ansätzen der Fahnen (15) der hohlzyo lindrische Grundkörper über einen Winkel von etwa 60 frei ist.
15. Rohrheizkörper nach Ansprüchen 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet , daß auf das Ende des Mantelrohres (l) eine Drahtwendel (12) straff aufgewickelt ist, die sich mindestens über den Bereich der Isolierperle bis an die Stirnenden des Mantelrohres (1) erstreckt.
16. Rohrheizkörper nach Ansprüchen 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet , daß in einem Ende des Mantelrohres (1) eine Isolierperle (8) vorgesehen ist, deren Außendurchmesser im gequetschten oder gerollten Bereich (10) des Mantelrohres (1) durchgehend dem Innendurchmesser des Mantelrohres (1) entspricht, während im anderen Ende des Mantelrohres (1) eine Isolierperle (7) mit flügelförmigen Fahnen (15) angeordnet ist.
17. Rohrheizkörper nach Ansprüchen 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet , daß die Isolierperle (7, 8) mittels eines Klebers mit der Innenmantelfläche des Rohrheizkörpers verbunden ist.
18. Rohrheizkörper nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenräume zwischen dem Außenmantel der Isolierperle und dem Mantelrohr (1) durch den Kleber verschlossen sind.
19. Rohrheizkörper nach Ansprüchen 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet , daß der Anschlußbolzen (4) in die Isolierperle (7, 8) eingeklebt ist.
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