EP0876081A2 - Rohrheizkörper mit eingebauter Überhitzungssicherung - Google Patents

Rohrheizkörper mit eingebauter Überhitzungssicherung Download PDF

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EP0876081A2
EP0876081A2 EP98106891A EP98106891A EP0876081A2 EP 0876081 A2 EP0876081 A2 EP 0876081A2 EP 98106891 A EP98106891 A EP 98106891A EP 98106891 A EP98106891 A EP 98106891A EP 0876081 A2 EP0876081 A2 EP 0876081A2
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EP
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electrically insulating
overheating protection
connecting bolt
overheating
bushing
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Marko Derlink
Frank Kovacic
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Tovarna Elektrotermicnih Aparatov Eta Cerkno d o o
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Tovarna Elektrotermicnih Aparatov Eta Cerkno d o o
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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 with built-in Overheating protection, especially in household appliances is used and the heating coil of an electric insulating bulk material is surrounded.
  • EP 0 370 941 B1 describes a tubular heater with a built-in one Overheating protection described, the connector from an inner - i.e. towards most of the tubular heater attached - and from an outer connecting bolt consists.
  • the inner connector bolt on the inner A heating coil is attached at the end, penetrates a lead-through ceramic, which, on an internal bulge of a Supported jacket tube, an electrically insulating bulk material in the heating coil area.
  • the inner connector bolt is at the outer end with an axial bore provided, wherein a first axial approach of overheating protection is inserted, which is otherwise the bulge-like hugs the outer end of this connecting bolt.
  • the overheating protection with the outer connection bolt electrically connected through an axial hole a sealing bushing from the jacket tube emerges and at this its end with an electric Connection terminal is provided.
  • the actual overheating protection is made of an electrically insulating sleeve Plastic surround.
  • the wall of the shell can be the inner one Touch the wall of the casing tube, but at both ends is the Enclosed by plastic bushings, which the Surround the end pieces of the connecting bolts.
  • the cover On the outside In addition to the bushing, the cover is also heat-insulating Cover plate and a ceramic bushing arranged.
  • EP 0 086 465 B1 describes the installation of an overheating fuse shown in which one of a metal shell closely touched heating coil to a conical inner end of a inner connecting bolt is pulled and attached to it.
  • This sheath is both electrically insulating, the Bulk material surrounding the heating coil as well as through a Insulating bushing through which the casing from the jacket pipe protrudes, held at a distance from the tubular casing of the tubular heater.
  • An interchangeable overheating fuse is inserted into the casing inserted on an insulated connecting wire connected, which runs through the shell and into the open exit.
  • the invention is based on the object, a tubular heater to further develop its overheating protection with an inner and an outer connecting bolt is attached and from a tubular casing of the tubular heater through a Overheating protection surrounding and electrically insulating Cover is electrically separated, so that the tubular heater is easy to manufacture and has an improved thermal Coupling its overheating protection has.
  • this object is achieved by a tubular heater with built-in overheating protection solved in the case of a jacket tube and almost coaxial him one of an electrically insulating bulk material Surrounded heating coil is arranged, the end piece to a first end of an inner connecting pin is connected, the in a closely matched axial through opening first bushing is inserted, which of the Connected tightly inserted into the casing tube is and in the axial direction on a ring bulge of the Jacket tube is applied.
  • Axial approaches of overheating protection are in an axial hole at a second end of the inner connecting bolt or in an axial hole on one inserted the first end of the outer connecting bolt and pressed in. Its second end penetrates a final bushing at the end of the casing tube.
  • the tubular heater according to the invention is characterized in that the Diameter of the outer connecting pin smaller than that Diameter of the overheating protection is and that one electrically insulating cover tightly the wall of the overheating protection and partly also the outer connecting bolt surrounds and that the jacket tube interior between the first bushing and the final bushing as well as the overheating protection, the outer connection bolt and the electrically insulating sheath with an electrically insulating potting compound is filled.
  • the diameter of the outer connecting bolt is smaller than the diameter of the overheating protection, arises between the close to the wall of the Overheating protection adjacent sleeve and the connecting bolt a space through which the potting compound to Thermal fuse can reach and thus the whole Fills the interior. It is also easy to insert ensured via the outer connecting bolt. Still is the thermal coupling to the outside also in this part ensured.
  • the electrically insulating sheath is made of Teflon and as an electrically insulating Potting compound araldite, preferably mixed with corundum dust, is used.
  • An advantage of the tubular heater according to the invention is furthermore in the easily obtainable and reliable electrical Insulation of the overheating protection from the casing pipe of the tubular heater.
  • the tubular heater according to the invention is in the drawing shown.
  • a heating coil 2 is arranged in a jacket tube 1 in a jacket tube 1 . It is of electrically insulating Surround bulk material.
  • Each end of the heating coil 2 is at a first end of a corresponding inner connection bolt 4 attached.
  • the connecting bolt 4 becomes tight adapted into an axial through opening of a first, e.g. ceramic, grommet 5 inserted by the Connection side inserted into the casing tube 1 closely adapted until it is in the axial direction on a ring bulge 6 of the casing tube 1 is applied.
  • the overheating fuse 7 is axial on both sides Approaches 71, 72 provided. You will each in its axial Bore at a second end of the inner connecting pin 4 or at a first end of an outer connecting bolt 8 inserted and pressed in.
  • an electrical terminal 10 of the tubular heater is connected to a second end of the outer connecting bolt 8 .
  • the final bushing 9 is made e.g. made of a heat-resistant plastic.
  • An electrically insulating, preferably made of Teflon Cover 11 is pushed onto overheating fuse 7, so that it closely encloses its wall. It’s because of that no additional bushings for attaching the insulating sleeve necessary. Part of the insulating sleeve 11 is still sufficient via the outer connecting bolt 8.
  • the inside of the Jacket tube 1 space left between the first Bushing 5 and the final bushing 9 and around the overheating fuse 7, the outer connecting bolt 8 and the electrically insulating sleeve 11 is covered with a electrically insulating potting compound 12 filled.
  • the Potting compound 12 also ensures mechanical strength and can consist of araldite.
  • the araldite casting compound is advantageous 12 corundum dust added, which increases their thermal conductivity is increased. This takes overheating protection 7 better the temperature conditions on the jacket tube 1 of the tubular heater true.
  • the tubular heater according to the invention is manufactured as follows.
  • the inner connecting pin 4, the overheating protection 7 and the outer connecting bolt 8 become an electrical connector assembly folded.
  • On the inner connecting pin 4 becomes the first bushing 5th then the heating coil 2 is spot welded welded on.
  • the bulk material 3 is inserted into the casing tube 1 poured in and then the electrical connection group inserted into the casing tube 1.
  • the tubular heater will then bent and the free space from the grommet 5 to to the mouth of the casing tube 1 with the potting compound 12th shed.
  • the electrically insulating Sleeve 11 pushed onto the overheating fuse 7. At the Penetration of the sheath 11 into the potting compound 12 filled interior also fills the shell 11 with this.
  • the overheating fuse 7 is in the invention Tubular heating element installed in such a way that it increases the temperature of the casing tube 1 over a permissible value can perceive.

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Abstract

In einem Rohrheizkörper mit eingebauter Überhitzungssicherung (7) ist eine Heizwendel (2) an einem ersten Ende eines inneren Anschlußbolzens (4) befestigt, der eng angepaßt eine axiale Durchgangsöffnung einer ersten Durchführungshülse (5) durchdringt. Axiale Ansätze (71, 72) der Überhitzungssicherung (7) sind in ein axiales Loch an einem zweiten Ende des inneren Anschlußbolzens (4) beziehungsweise in ein axiales Loch an einem ersten Ende des äußeren Anschlußbolzens (8) eingesetzt. Die Wandung der Überhitzungssicherung (7) und teilweise auch der äußere Anschlußbolzen (8) sind von einer Teflonhülle (11) umgeben. Der Mantelrohrinnenraum zwischen der ersten Durchführungshülse (5) und der Schlußdurchführungshülse (9) sowie um die Überhitzungssicherung (7), den äußeren Anschlußbolzen (8) und die elektrisch isolierende Hülle (11) ist mit Vergußmasse (12) aus Araldit ausgefüllt. Im erfindungsgemäßen Rohrheizkörper wird die Überhitzungssicherung (7) auf eine einfach durchführbare und zuverlässige Weise vom Mantelrohr (1) des Rohrheizkörpers elektrisch isoliert. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft einen Rohrheizkörper mit eingebauter Überhitzungssicherung, der besonders in Haushaltsgeräten verwendet wird und dessen Heizwendel von einem elektrisch isolierenden Schüttmaterial umgeben ist.
In der EP 0 370 941 B1 ist ein Rohrheizkörper mit eingebauter Überhitzungssicherung beschrieben, deren Anschlußelement aus einem inneren - d.h. in Richtung zum größten Teil des Rohrheizkörpers angebrachten - und aus einem äußeren Anschlußbolzen besteht. Der innere Anschlußbolzen, an dessen innerem Ende eine Heizwendel befestigt ist, durchdringt eine Durchführungskeramik, die, an einer inneren Ausbuchtung eines Mantelrohres abgestützt, ein elektrisch isolierendes Schüttmaterial im Heizwendelbereich zurückhält. Der innere Anschlußbolzen ist am äußeren Ende mit einer axialen Bohrung versehen, worin ein erster axialer Ansatz der Überhitzungssicherung eingesteckt ist, die sich auch sonst dem wulstartigen äußeren Ende dieses Anschlußbolzens anschmiegt. Ebenso, jedoch ohne eine enge Anschmiegung auf so großer Fläche, ist die Überhitzungssicherung mit dem äußeren Anschlußbolzen elektrisch verbunden, der durch ein axiales Loch einer dichtenden Durchführungshülse aus dem Mantelrohr austritt und an diesem seinem Ende mit einer elektrischen Anschlußklemme versehen ist. Die eigentliche Überhitzungssicherung ist von einer elektrisch isolierenden Hülle aus Kunststoff umgeben. Die Wandung der Hülle kann die innere Wand des Mantelrohres berühren, an beiden Enden ist aber die Hülle durch Plastikdurchführungen abgeschlossen, die die Endstücke der Anschlußbolzen umgeben. An der äußeren Seite der Hülle sind neben der Durchführung auch eine wärmeisolierende Abdeckscheibe und eine keramische Durchführung angeordnet. Der Einbau der Überhitzungssicherung, die vom Mantelrohr des Rohrheizkörpers elektrisch isoliert sein muß, aber den Rohrheizkörper vor zu hoher Temperatur am Mantelrohr des Heizkörpers schützen muß, was bei Haushaltsgeräten, wie elektrischen Heißwasserspeichern, Waschmaschinen und ähnlichen Geräten, in denen nahe am Rohrheizkörper Plastikelemente vorhanden sind, sehr wichtig ist, wird mit vielen beschriebenen Bauteilen durchgeführt.
In der EP 0 086 465 B1 ist ein Einbau einer Überhitzungssicherung dargestellt, bei dem eine von einer Metallhülle eng berührte Heizwendel an ein konisches inneres Ende eines inneren Anschlußbolzens gezogen und daran auch befestigt ist. Diese Hülle wird sowohl durch elektrisch isolierendes, die Heizwendel umgebendes Schüttmaterial als auch durch eine Isolierdurchführung, durch die die Hülle aus dem Mantelrohr ragt, im Abstand vom Mantelrohr des Rohrheizkörpers gehalten. In die Hülle wird eine austauschbare Überhitzungsschmelzsicherung eingelegt, die an einen isolierten Anschlußdraht angeschlossen ist, der durch die Hülle verläuft und ins Freie austritt.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen Rohrheizkörper weiter zu entwickeln, dessen Überhitzungssicherung mit einem inneren und einem äußeren Anschlußbolzen befestigt ist und von einem Mantelrohr des Rohrheizkörpers durch eine die Überhitzungssicherung umgebende und elektrisch isolierende Hülle elektrisch getrennt wird, so daß der Rohrheizkörper leicht herstellbar ist und eine verbesserte thermische Ankopplung seiner Überhitzungssicherung aufweist.
Die genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Rohrheizkörper mit einer eingebauten Überhitzungssicherung gelöst, bei dem in einem Mantelrohr und beinahe koaxial zu ihm eine von einem elektrisch isolierenden Schüttmaterial umgebene Heizwendel angeordnet ist, deren Endstück an ein erstes Ende eines inneren Anschlußbolzens angeschlossen ist, der in eine eng angepaßte axiale Durchgangsöffnung einer ersten Durchführungshülse eingesteckt ist, die von der Anschlußseite her eng angepaßt in das Mantelrohr eingesteckt wird und in axialer Richtung an einer Ringausbuchtung des Mantelrohres anliegt. Axiale Ansätze der Überhitzungssicherung sind in ein axiales Loch an einem zweiten Ende des inneren Anschlußbolzens bzw. in ein axiales Loch an einem ersten Ende des äußeren Anschlußbolzens eingesetzt und eingepreßt. Dessen zweites Ende durchdringt eine Schlußdurchführungshülse am Ende des Mantelrohres. An ein zweites Ende des äußeren Anschlußbolzens ist eine elektrische Anschlußklemme des Rohrheizkörpers angeschlossen. Der Rohrheizkörper nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des äußeren Anschlußbolzens kleiner als der Durchmesser der Überhitzungssicherung ist und daß eine elektrisch isolierende Hülle eng die Wandung der Überhitzungssicherung und teilweise auch den äußeren Anschlußbolzen umgibt und daß der Mantelrohrinnenraum zwischen der ersten Durchführungshülse und der Schlußdurchführungshülse sowie um die Überhitzungssicherung, den äußeren Anschlußbolzen und die elektrisch isolierende Hülle mit einer elektrisch isolierenden Vergußmasse ausgefüllt ist.
Durch die Tatsache, daß der Durchmesser des äußeren Anschlußbolzens kleiner ist als der Durchmesser der Überhitzungssicherung, entsteht zwischen der eng an der Wandung der Überhitzungssicherung anliegenden Hülle und dem Anschlußbolzen ein Zwischenraum, durch den die Vergußmasse bis zur Temperatursicherung heranreichen kann und somit den gesamten Innenraum ausfüllt. Ferner ist dadurch ein leichtes Einführen über den äußeren Anschlußbolzen sichergestellt. Trotzdem ist die thermische Kopplung nach außen auch in diesem Teil sichergestellt.
Weiterbildungen des Rohrheizkörpers nach der Erfindung sind dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch isolierende Hülle aus Teflon ausgefertigt ist und als elektrisch isolierende Vergußmasse Araldit, vorzugsweise mit Korundstaub vermischt, verwendet wird.
Ein Vorteil des Rohrheizkörpers nach der Erfindung besteht ferner in der einfach erzielbaren und zuverlässigen elektrischen Isolierung der Überhitzungssicherung vom Mantelrohr des Rohrheizkörpers.
Die Erfindung wird nun anhand der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels und der Zeichnung näher erläutert werden, deren einzige Figur im Teilschnitt einen erfindungsgemäßen Rohrheizkörper mit einer eingebauten Überhitzungssicherung darstellt.
Der erfindungsgemäße Rohrheizkörper ist in der Zeichnung dargestellt. In einem Mantelrohr 1 wird beinahe koaxial dazu eine Heizwendel 2 angeordnet. Sie ist von elektrisch isolierendem Schüttmaterial umgeben. Jedes Ende der Heizwendel 2 ist an einem ersten Ende eines entsprechenden inneren Anschlußbolzens 4 befestigt. Der Anschlußbolzen 4 wird eng angepaßt in eine axiale Durchgangsöffnung einer ersten, z.B. keramischen, Durchführungshülse 5 eingelegt, die von der Anschlußseite her in das Mantelrohr 1 eng angepaßt eingelegt wird, bis sie in axialer Richtung an einer Ringausbuchtung 6 des Mantelrohres 1 anliegt.
Die Überhitzungssicherung 7 ist beiderseitig mit axialen Ansätzen 71, 72 versehen. Sie werden jeder in seine axiale Bohrung an einem zweiten Ende des inneren Anschlußbolzens 4 bzw. an einem ersten Ende eines äußeren Anschlußbolzens 8 eingesteckt und eingepreßt. Der äußere Anschlußbolzen 8, dessen Durchmesser kleiner als der Durchmesser der Überhitzungssicherung 7 ist, durchdringt axial eine Schlußdurchführungshülse 9, die in das Endstück des Mantelrohres 1 eingelegt wird. An ein zweites Ende des äußeren Anschlußbolzens 8 ist jedoch eine elektrische Anschlußklemme 10 des Rohrheizkörpers angeschlossen. Die Schlußdurchführungshülse 9 besteht z.B. aus einem hitzebeständigen Kunststoff.
Eine elektrisch isolierende, vorzugsweise aus Teflon bestehende Hülle 11 wird an die Überhitzungssicherung 7 aufgeschoben, so daß sie ihre Wandung eng umschließt. Es sind deswegen keine zusätzlichen Durchführungen zur Befestigung der Isolierhülle nötig. Ein Teil der Isolierhülle 11 reicht noch über den äußeren Anschlußbolzen 8. Der dabei im Inneren des Mantelrohres 1 frei gebliebene Raum zwischen der ersten Durchführungshülse 5 und der Schlußdurchführungshülse 9 sowie um die Überhitzungssicherung 7, den äußeren Anschlußbolzen 8 und die elektrisch isolierende Hülle 11 wird mit einer elektrisch isolierenden Vergußmasse 12 ausgefüllt. Die Vergußmasse 12 gewährleistet auch mechanische Festigkeit und kann aus Araldit bestehen. Vorteilhaft wird der Araldit-Vergußmasse 12 Korundstaub beigemischt, wodurch ihre Wärmeleitfähigkeit gesteigert wird. Dadurch nimmt die Überhitzungssicherung 7 besser die Temperaturverhältnisse am Mantelrohr 1 des Rohrheizkörpers wahr.
Die Fertigung des erfindungsgemäßen Rohrheizkörpers verläuft folgendermaßen. Der innere Anschlußbolzen 4, die Überhitzungssicherung 7 und der äußere Anschlußbolzen 8 werden zu einer elektrischen Anschlußbaugruppe zusammengelegt. Auf den inneren Anschlußbolzen 4 wird die erste Durchführungshülse 5 aufgesteckt, danach wird die Heizwendel 2 durch Punktschweißung angeschweißt. Ins Mantelrohr 1 wird das Schüttmaterial 3 eingeschüttet und danach wird die elektrische Anschlußgruppe ins Mantelrohr 1 eingesteckt. Der Rohrheizkörper wird dann gebogen und der freie Raum von der Durchführungshülse 5 bis zur Mündung des Mantelrohres 1 wird mit der Vergußmasse 12 vergossen. Unmittelbar danach wird die elektrisch isolierende Hülle 11 auf die Überhitzungssicherung 7 aufgeschoben. Beim Eindringen der Hülle 11 in den schon mit Vergußmasse 12 gefüllten Innenraum füllt sich auch die Hülle 11 mit dieser. Sie wird dann beim Eindringen der Überhitzungssicherung 7 in das Innere der Hülle wie mit einem Kolben nach oben verdrängt und füllt somit den Spalt zwischen Hülle und Anschlußbolzen aus. Auf den äußeren Anschlußbolzen 8 wird die Schlußdurchführungshülse 9 aufgesteckt, wodurch der erfindungsgemäße Rohrheizkörper endgültig zugemacht wird.
Die Überhitzungssicherung 7 ist in den erfindungsgemäßen Rohrheizkörper so eingebaut, daß sie eine eventuelle Temperaturerhöhung des Mantelrohres 1 über einen zulässigen Wert wahrnehmen kann.

Claims (4)

  1. Rohrheizkörper mit eingebauter Überhitzungssicherung, bei dem in einem Mantelrohr (1) und beinahe koaxial zu ihm eine von einem elektrisch isolierenden Schüttmaterial (3) umgebene Heizwendel (2) angeordnet ist, deren Endstück an ein erstes Ende eines inneren Anschlußbolzens (4) angeschlossen ist, der eng angepaßt in eine axiale Durchgangsöffnung einer ersten Durchführungshülse (5) eingesteckt ist, die von der Anschlußseite her eng angepaßt in das Mantelrohr (1) eingelegt ist und in axialer Richtung an einer Ringausbuchtung (6) des Mantelrohres (1) anliegt, wobei axiale Ansätze (71, 72) der Überhitzungssicherung (7) in ein axiales Loch an einem zweiten Ende des inneren Anschlußbolzens (4) bzw. in ein axiales Loch an einem ersten Ende eines äußeren Anschlußbolzens (8) eingesetzt und eingepreßt sind, dessen zweites Ende eine Schlußdurchführungshülse (9) am Ende des Mantelrohres (1) durchdringt und an dessen zweites Ende eine elektrische Anschlußklemme (10) des Rohrheizkörpers angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des äußeren Anschlußbolzens (8) kleiner ist als der Durchmesser der Überhitzungssicherung (7), daß eine elektrisch isolierende Hülle (11) eng die Wandung der Überhitzungssicherung (7) und teilweise auch den äußeren Anschlußbolzen (8) umgibt und daß der Innenraum des Mantelrohres zwischen der ersten Durchführungshülse (5) und der Schlußdurchführungshülse (9) sowie um die Überhitzungssicherung (7), den äußeren Anschlußbolzen (8) und die elektrisch isolierende Hülle (11) herum mit einer elektrisch isolierenden Vergußmasse (12) ausgefüllt ist.
  2. Rohrheizkörper mit eingebauter Überhitzungssicherung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch isolierende Hülle (11) aus Teflon ausgefertigt ist.
  3. Rohrheizkörper mit eingebauter Überhitzungssicherung nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als elektrisch isolierende Vergußmasse (12) Araldit verwendet wird.
  4. Rohrheizkörper mit eingebauter Überhitzungssicherung nach einem oder mehreren Patentansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als elektrisch isolierende Vergußmasse (12) das mit dem Korundstaub vermischte Araldit verwendet wird.
EP98106891A 1997-05-01 1998-04-16 Rohrheizkörper mit eingebauter Überhitzungssicherung Expired - Lifetime EP0876081B1 (de)

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