EP3883338A1 - Compact heater with sheathed tubular heating element - Google Patents

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Publication number
EP3883338A1
EP3883338A1 EP21162769.0A EP21162769A EP3883338A1 EP 3883338 A1 EP3883338 A1 EP 3883338A1 EP 21162769 A EP21162769 A EP 21162769A EP 3883338 A1 EP3883338 A1 EP 3883338A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
heating element
heating wire
wire coils
element according
jacketed
Prior art date
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Pending
Application number
EP21162769.0A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Matthias Gartner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Eichenauer Heizelemente GmbH and Co KG
Original Assignee
Eichenauer Heizelemente GmbH and Co KG
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Filing date
Publication date
Application filed by Eichenauer Heizelemente GmbH and Co KG filed Critical Eichenauer Heizelemente GmbH and Co KG
Publication of EP3883338A1 publication Critical patent/EP3883338A1/en
Pending legal-status Critical Current

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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
    • 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
    • H05B2203/00—Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
    • H05B2203/014—Heaters using resistive wires or cables not provided for in H05B3/54
    • 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
    • H05B2203/00—Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
    • H05B2203/016—Heaters using particular connecting means

Definitions

  • the invention is based on a tubular heating element with a connecting pin at both ends of the tubular casing, with a heating conductor in electrical connection between the connecting pins at the two ends inside the tubular casing and the rest of the space in the tubular casing with a powdery or granular metal oxide, especially magnesium oxide, is replenished.
  • the task is therefore to produce a tubular heating element with a very high output at voltages of up to 120V, in particular up to 60V.
  • a further object of the invention is to use a tubular heating element to produce a powerful compact heater for smaller supply voltages below 120V, in particular of at most 60V, which, despite its high performance, only requires a small volume.
  • heating wire coils instead of a single heating wire, at least 4 heating wire coils are arranged in the interior of the jacket tube, for example 5 heating wire coils.
  • the heating wire coils can be arranged concentrically.
  • the coils can have different winding diameters and can therefore be wound very compactly.
  • the coils preferably all have the same winding diameter and are therefore on a line when viewed axially.
  • the coils are twisted into one another, thus forming a multiple helix.
  • the heating wires can at least partially touch one another.
  • contacting heating wire turns or those with a small turn spacing are insulated from one another in one embodiment, preferably by an outer insulation layer such as an oxide layer.
  • an outer insulation layer such as an oxide layer.
  • the heating wire coils can be attached individually or in groups to several connection pins per end. This allows different Controls produce different combinations of resistors and thus different powers. However, all heating wire coils are preferably fastened at the ends to a common connection pin.
  • the heating wire coils are attached to a preferably cylindrical side wall of connection pins.
  • the connection pin contacting the heating wire coils is preferably solid.
  • the heating wires are advantageously fastened by welding, in particular by spot welding.
  • the heating wires are preferably fastened to the connection pins in an axially offset manner, in particular along an axial line.
  • the heating wires lying next to one another touch at least in the fastening area.
  • all of the wires can advantageously be fastened in a single operation. In particular in the case of heating wire coils with a small winding spacing, this fastening does not lead to heating wire coils that are unevenly wound into one another with short circuits and voltage bridges.
  • the connecting pins have an end section which is of reduced thickness. This end section can protrude into the heating wire coils and contact them, in particular by welding.
  • heating wire coils and connection pins can be squeezed, i.e. pressed so strongly that plastic deformation occurs, i.e. round wire, for example, is somewhat flattened. After the squeezing, welding can take place. It is also possible, in particular, for a sleeve to surround the contact area of the heating wire coils and connection pin and for the sleeve to be squeezed and / or welded after being pushed on.
  • ends of heating wire coils are common, preferably twisted together, fastened in a sleeve and led to the outside.
  • Fastening can take place, for example, by squeezing or crimping. If, which is preferred, the heating wire coils are made of round wire, the wire then no longer has a circular cross-section at its crimped end section, but is somewhat flattened. Alternatively or additionally, soldering or welding can take place.
  • This sleeve can be designed as an end section of a connecting pin, but is preferably a separate component.
  • an end section of the connecting pin can be introduced into the sleeve from its opposite end face prior to fastening, so that the end of the connecting pin and the end of the heating wire coils in the sleeve are opposite one another with contact or a small distance.
  • the heating wires protrude to the opposite end of the sleeve.
  • the end of the heating wires is preferably flush with the end of the sleeve.
  • This can be achieved by post-processing, for example by inserting the heating wire coils into the sleeve and then cutting off or grinding off an end section of the sleeve together with the ends of the heating wires inserted therein. This creates a flat face which can then be connected to the face end of the connection pin, in particular by resistance welding.
  • the sleeve can be pressed together with the heating wires located therein, that is to say plastically deformed, for example compression-molded.
  • the sleeve and the connecting pin preferably have similar, extremely preferably the same, outer diameter.
  • connection pin in tubular heaters is usually made of steel.
  • the connection pin in the tubular heater according to the invention is preferably made of stainless steel, in particular of a stainless steel with a specific resistance lower than, for example, 0.6 ohm mm 2 / m, in particular less than 0.4 ohm mm 2 / m. This advantageously leads to a better welded connection, in particular in the case of a welded connection on the end face.
  • the connecting pins preferably protrude from the jacket tube and contact the heating wire coils in the jacket tube.
  • the heating wire coils also protrude from one or both ends of the jacket tube and the connection pin (s) also outside the jacket tube Contact the jacket pipe.
  • the connection pin in question can also be hard-soldered to the heating coils, since the temperatures outside the casing pipe do not rise by far as high as in the casing pipe, even with high heating outputs.
  • the heating wire coils preferably have a relative pitch S R of at least 1, for example 2 or more.
  • the relative slope S R is therefore preferably much greater than in conventional tubular heaters with only one or two heating wire coils. In this way, a greater heating output can advantageously be achieved.
  • the relative pitch S R can be calculated for a given coil by dividing the pitch s associated with one revolution, defined as the axial distance between two adjacent turns of the same heating wire, by the outer diameter D A of the wire coil.
  • the outer diameter DA of the heating coil is 2.5 to 6 times, preferably only 2.5 to 4.5 times the wire diameter d. As has been shown, this dimensioning is particularly advantageous taking into account the limited surface load on the heating wire and a compact design.
  • Jacketed tubular heating elements produced according to the invention preferably have a relative resistance of less than 1 ohm / m in relation to the straight, heated tubular jacket section. Nevertheless, the diameter of the jacket tube is at most 12 mm, preferably at most 9 mm, extremely preferably at most 7 mm.
  • alloys of two or more metals are used as heating wires in tubular heating elements, which have a relatively high specific electrical resistance of over 1 ohm mm 2 / m and have a low tendency to oxidation.
  • metal alloys are preferably used as heating wire according to the invention which have a specific resistance of less than 0.8 ohm mm 2 / m, in particular less than 0.4 ohm mm 2 / m, that is to say are not typical heating conductor alloys.
  • the preferred metal alloy also has a temperature resistance of at least 600.degree. C., preferably at least 1000.degree.
  • the tubular heating element is bent several times and / or continuously.
  • the tubular heating element is bent in such a way that the two tubular tubular ends have approximately the same spatial orientation.
  • the tubular heating element is advantageously bent in a helical and / or spiral and / or meandering manner. Most preferably, at least one bend has at least 90 ° and a central bending radius of at most twice the casing tube diameter. The tubular heating element bent in this way results in an extremely powerful compact heater.
  • Fig. 1 shows schematically an embodiment of a tubular heating element according to the invention in a multiple cut partial view.
  • the first section is a tangential section in the axial direction of the jacket tube 1 in order to reveal the inside of the jacket tube 1.
  • the jacket tube 1 is cut off at a distance from the jacket tube end 1.1.
  • the heating wires 5.1-5.5 of the heating wire coils are cut off individually at a greater distance from the casing pipe end 1.1 than the casing pipe 1 itself for better illustration. Without the cuts, the jacket tube 1 and the heating wires 5.1-5.5 would extend to an opposite second end of the jacket tube, which is not shown here.
  • heating wires 5.1-5.5 are arranged helically with the same winding diameter and the remaining space 7 is filled with metal oxide powder.
  • All heating wire coils have the same pitch; so it has approximately the same distances between adjacent heating wire turns.
  • the arrangement of the heating wires 5.1-5.5 among one another is retained over the entire distance between the two ends of the jacket tube 1, ie the sequence between the heating wires 5.1-5.5 remains unchanged over the entire distance.
  • the heating wires 5.1-5.5 thus form a multiple helix.
  • the ends of the heating wires 5.1-5.5 are also wound or plugged onto an end section of a connecting pin 2, also in compliance with their sequence, the contact pin 4 of which protrudes from the casing pipe 1.
  • Each heating wire 5.1-5.5 preferably has at least one full turn, extremely preferably at least three full turns, contact with the connecting pin 2.
  • the fastening of the heating wires 5.1-5.5 on the cylindrical side wall of the connecting pin 2 is in the exemplary embodiment by spot welding with a elongated electrode takes place, which fixes all heating wires 5.1-5.5 on the connection pin 2 at the same time.
  • all of the fastening points 6.1-6.5 lie on one line, extremely preferably on an axial line of the connection pin 2, in this exemplary embodiment with spacings between the heating wires 5.1-5.5.
  • the heating wires 5.1-5.5 are preferably in mutual contact the fastening points 6.1 - 6.5 arranged.
  • the fastenings can, however, also take place one after the other, or the fastening points 6.1-6.5 are distributed circumferentially and axially at the same height as the connecting pin 2. Other types of fastening are also possible.
  • the finished tubular heating element is sealed at its ends between the connecting pin 2 and the tubular casing 1 by a socket 3.
  • the straight tubular heating element shown is bent several times or continuously after its completion (not shown). This creates a powerful, compact radiator.
  • Fig. 1 the contact between the heating wire coils and the connection pin 2 of the contact pin 4 is shown only schematically and not to scale.
  • Fig. 2 shows a true-to-scale example of the contact between four heating wire coils 5.1-5.4 and a connection pin 2.
  • the connection pin 2 has an end section 2.1, the thickness of which is reduced, i.e. smaller than the remaining part of the connection pin and, in particular, also smaller than the thickness of the connection pin 2 formed contact pins 4 at the opposite end.
  • the end section 2.1 of the connecting pin 2 protrudes into the heating wire coils 5.1-5.4.
  • Fig. 3 shows a longitudinal section of a portion of FIGS. 2 and 4 shows a cross section to Fig. 2 .
  • the heating wire coils are made of round wire. After the heating wire coils have been plugged onto the end section 2.1 of the connection pin 2, the heating wire coils can still be squeezed there. As a result, the heating wire 5.1-5.4 is plastically deformed in this area, so that the cross-section of the heating wire 5.1-5.4 and the end section 2.1 of the connecting pin 2 are no longer circular there, but rather flattened somewhat.
  • the common outer contour is reduced by the compression with the reduction of the gaps and the entire connection area is more compact. In this way, the contact area to the connection pin 2 is increased.
  • the heating wire coils are preferably welded to the end section 2.1 of the connecting pin 2.
  • the contacting point can also have an outer sleeve 8 which surrounds the heating wires 5.1-5.4 with the end section 2.1.
  • compression by squeezing the contact area is also preferably carried out in this embodiment.
  • Fig. 5 as well as the Figures 6a and 6b show a further example of the contact between four heating wire coils and a contact pin 2.
  • This exemplary embodiment differs from the exemplary embodiment in FIG Figures 2 to 4 essentially in that the end section 2.1 is at least partially pushed into a sleeve 8 from the first side and the ends of the heating wire coils 5.1-5.4 are pushed into the sleeve from the second side, their end faces ideally touching.
  • the sleeve 8 was pressed after it had been pushed on, as a result of which in turn the underlying end sections of the heating wires 5.1-5.4 and the end section 2.1 were plastically deformed, that is to say pressed somewhat flat.
  • welding is then preferably carried out for secure contacting.
  • an end section of the connecting pin can protrude into the heating coils.
  • the end section 2.1 of the connecting pin 2 does not protrude into the heating wire coils 5.1-5.4, but the end of the connecting pin 2 and the end of the heating wire coils 5.1-5.4 are opposite each other in the sleeve 8 with contact or a small distance.
  • the contact is preferably made by introducing solder into the sleeve 8.
  • soldering is only effective in applications in which the application temperature does not reach the solder melting temperature.
  • FIG. 7 Another example of contacting is in Fig. 7 shown.
  • only the heating wires 5.1-5.4 are introduced into a sleeve 8 and connected to the sleeve 8, preferably welded.
  • the internal heating wires 5.1-5.4 protrude up to the end face of the sleeve 8, which is made flat in particular by machining.
  • the end face of the end section 2.1 is then connected to this end face of the sleeve 8, in particular connected by resistance welding.
  • the sleeve and the end section 2.1 preferably have similar, extremely preferably the same, outer diameter.
  • All of the examples shown above of the contact between heating wire coils 5.1-5.4 and the end section 2.1 of the connection pin 2 are preferably implemented in such a way that this contact lies within the jacket tube 1.
  • the contact pin 4 then protrudes from the jacket tube 1 and the end section 2.1 of the connecting pin 2 contacting the heating wire coils is in the jacket pipe 1.
  • the heating wire coils 5.1-5.4 protrude from the jacket pipe 1 and the contact between heating wire coils 5.1 - 5.4 and end section 2.1 takes place outside of the jacket pipe 1, as in the case of Fig. 8 embodiment shown. Since the temperatures outside the jacket tube 1 are by far not as high as in the jacket tube 1, instead of welding, soldering or even just crimping or squeezing can be used to form contacts in this case

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  • Resistance Heating (AREA)

Abstract

Beschrieben wird ein Mantelrohrheizkörper mit einem Mantelrohr (1) und jeweils mindestens einem elektrischer Anschlussstift (2) an beiden Enden (1.1) des Mantelrohres (1), wobei im Inneren des Mantelrohres (1) ein Heizleiter in elektrischer Verbindung zwischen den Anschlussstiften (2) an den beiden Enden (1.1) angeordnet ist und der übrige Raum (7) im Mantelrohr (1) mit einem pulver- oder kornförmigem Metalloxid, insbesondere Magnesiumoxid, aufgefüllt ist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Heizleiter aus wenigstens 4 parallel geschalteten Heizdrahtwendeln (5.1-5.5) besteht.A jacket-tube heater with a jacket tube (1) and at least one electrical connection pin (2) at both ends (1.1) of the jacket tube (1) is described, with a heating conductor in electrical connection between the connection pins (2) inside the jacket tube (1). is arranged at the two ends (1.1) and the remaining space (7) in the jacket tube (1) is filled with a powdery or granular metal oxide, in particular magnesium oxide. According to the invention it is provided that the heating conductor consists of at least 4 heating wire coils (5.1-5.5) connected in parallel.

Description

Die Erfindung geht aus von einem Mantelrohrheizkörper mit jeweils einem Anschlussstift an beiden Enden des Mantelrohres, wobei im Inneren des Mantelrohres ein Heizleiter in elektrischer Verbindung zwischen den Anschlussstiften an den beiden Enden angeordnet ist und der übrige Raum im Mantelrohr mit einem pulver- oder kornförmigen Metalloxid, insbesondere Magnesiumoxid, aufgefüllt ist.The invention is based on a tubular heating element with a connecting pin at both ends of the tubular casing, with a heating conductor in electrical connection between the connecting pins at the two ends inside the tubular casing and the rest of the space in the tubular casing with a powdery or granular metal oxide, especially magnesium oxide, is replenished.

Für biegbare Mantelrohrheizkörper mit kleineren Versorgungsspannungen bis 120V, insbesondere bis 60V, wie sie im Automobilbereich üblich sind, sind der verfügbaren Leistung bezogen auf die Mantelrohrlänge Grenzen gesetzt, da der für hohe Leistung erforderliche kleine Widerstand nur mit dicken, steifen und daher nicht biegbaren Heizdrähten zu realisieren ist, deren Oberflächenbelastung dann aber meist zu hoch ist. Weiterhin sind für kompakte, kleinvolumige Heizkörper, wie sie in der Automobilindustrie z.B. zur Beheizung von Kühlwasser oder Abgasen. benötigt werden, Rohrheizkörpers mit hoher Leistung erforderlich.For bendable tubular heating elements with lower supply voltages of up to 120V, especially up to 60V, as is common in the automotive sector, the available power in relation to the tubular length is limited, as the small resistance required for high power is only increased with thick, stiff and therefore non-bendable heating wires can be realized, the surface load of which is then usually too high. They are also used for compact, small-volume radiators, such as those used in the automotive industry, for example for heating cooling water or exhaust gases. are required, tubular heating elements with high power are required.

Aufgabe ist es daher, einen Mantelrohrheizkörper mit sehr hoher Leistung bei Spannungen bis 120V, insbesondere bis 60V herzustellen. Weiterhin ist es Aufgabe der Erfindung, unter Verwendung eines Mantelrohrheizkörpers einen leistungsstarken Kompaktheizer für kleinere Versorgungsspannungen unter 120V, insbesondere von höchstens 60V herzustellen, der trotz seiner Leistungsstärke nur ein kleines Volumen benötigt.The task is therefore to produce a tubular heating element with a very high output at voltages of up to 120V, in particular up to 60V. A further object of the invention is to use a tubular heating element to produce a powerful compact heater for smaller supply voltages below 120V, in particular of at most 60V, which, despite its high performance, only requires a small volume.

Diese Aufgabe wird durch einen Mantelrohrheizkörper mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen und einem Kompaktheizer nach Anspruch 14 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.This object is achieved by a tubular heating element with the features specified in claim 1 and a compact heater according to claim 14. Advantageous further developments of the invention are the subject of subclaims.

Erfindungsgemäß sind anstelle eines einzigen Heizdrahtes im Inneren des Mantelrohres mindestens 4 Heizdrahtwendeln angeordnet, beispielsweise 5 Heizdrahtwendeln. Die Heizdrahtwendeln können konzentrisch angeordnet sein. Die Wendeln können verschiedene Windungsdurchmesser aufweisen und dadurch sehr kompakt gewickelt sein. Bevorzugt haben die Wendeln aber alle den gleichen Windungsdurchmesser und liegen daher axial gesehen auf einer Linie. Dabei sind die Wendeln ineinander gewunden, bilden also eine Mehrfach-Helix.According to the invention, instead of a single heating wire, at least 4 heating wire coils are arranged in the interior of the jacket tube, for example 5 heating wire coils. The heating wire coils can be arranged concentrically. The coils can have different winding diameters and can therefore be wound very compactly. However, the coils preferably all have the same winding diameter and are therefore on a line when viewed axially. The coils are twisted into one another, thus forming a multiple helix.

Die Heizdrähte können sich zumindest teilweise berühren. Um Kurzschlüsse oder Spannungsbrücken und damit verbundene Gesamtwiderstandsänderungen zu vermeiden, sind sich berührende Heizdrahtwindungen oder solche mit geringem Windungsabstand in einer Ausgestaltungsvariante gegeneinander isoliert, bevorzugt durch eine äußere Isolationsschicht wie beispielsweise eine Oxidschicht. Überraschend hat sich aber gezeigt, dass auch Mantelrohrheizkörper mit 4 und mehr koaxial gewundenen Heizdrahtwendeln ohne Heizdrahtaußenisolierung auch mit geringem Windungsabstand ohne nennenswerte Widerstandsänderung hergestellt werden können, da die Federkraft der Heizdrähte sehr homogen ist. Diese Ausgestaltung ist bevorzugt.The heating wires can at least partially touch one another. In order to avoid short circuits or voltage bridges and the associated changes in overall resistance, contacting heating wire turns or those with a small turn spacing are insulated from one another in one embodiment, preferably by an outer insulation layer such as an oxide layer. Surprisingly, however, it has been shown that tubular heating elements with 4 or more coaxially wound heating wire coils without external heating wire insulation can also be produced with a small winding spacing without any significant change in resistance, since the spring force of the heating wires is very homogeneous. This configuration is preferred.

Die Heizdrahtwendeln können einzeln oder in Gruppen an mehreren Anschlussstiften je Ende befestigt sein. Dadurch können unterschiedliche Ansteuerungen unterschiedliche Widerstandskombinationen und somit unterschiedliche Leistungen erzeugen. Bevorzugt sind jedoch alle Heizdrahtwendeln an den Enden jeweils an einem gemeinsamen Anschlussstift befestigt.The heating wire coils can be attached individually or in groups to several connection pins per end. This allows different Controls produce different combinations of resistors and thus different powers. However, all heating wire coils are preferably fastened at the ends to a common connection pin.

Bei einer Anschlussvariante sind die Heizdrahtwendeln an einer bevorzugt zylindrischen Seitenwand von Anschlussstiften befestigt. Bei dieser Ausgestaltung ist der die Heizdrahtwendeln kontaktierende Anschlussstifts bevorzugt massiv. Die Befestigung der Heizdrähte erfolgt vorteilhaft durch Verschweißen, insbesondere durch Punktschweißen. Bevorzugt erfolgt dabei die Befestigung der Heizdrähte an den Anschlussstiften axial versetzt, insbesondere entlang einer axialen Linie. Bei einer äußerst vorteilhaften Variante berühren sich die nebeneinander liegenden Heizdrähte zumindest im Befestigungsbereich. Dadurch lässt sich vorteilhaft die Befestigung aller Drähte in einem einzigen Arbeitsgang herstellen. Insbesondere bei Heizdrahtwendeln mit geringem Windungsabstand führt diese Befestigung nicht zu ungleich ineinander gewundenen Heizdrahtwendeln mit Kurzschlüssen und Spannungsbrücken.In one connection variant, the heating wire coils are attached to a preferably cylindrical side wall of connection pins. In this embodiment, the connection pin contacting the heating wire coils is preferably solid. The heating wires are advantageously fastened by welding, in particular by spot welding. The heating wires are preferably fastened to the connection pins in an axially offset manner, in particular along an axial line. In an extremely advantageous variant, the heating wires lying next to one another touch at least in the fastening area. As a result, all of the wires can advantageously be fastened in a single operation. In particular in the case of heating wire coils with a small winding spacing, this fastening does not lead to heating wire coils that are unevenly wound into one another with short circuits and voltage bridges.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Anschlussstifte einen Endabschnitt haben, der eine reduzierte Stärke hat. Dieser Endabschnitt kann in die Heizdrahtwendeln hineinragen und diese kontaktieren, insbesondere durch Verschweißen. Um elektrischen Kontakt herzustellen oder zu verbessern, können Heizdrahtwendeln und Anschlussstifte verquetscht werden, also so stark verpresst werden, dass eine plastische Verformung auftritt, also beispielsweise Runddraht etwas abgeplattet wird. Nach dem Verquetschen kann eine Verschweißung erfolgen. Möglich ist insbesondere auch, dass eine Hülse den Kontaktbereich von Heizdrahtwendeln und Anschlussstift umgibt und die Hülse nach dem Aufschieben verquetscht und/oder verschweißt wird.An advantageous further development of the invention provides that the connecting pins have an end section which is of reduced thickness. This end section can protrude into the heating wire coils and contact them, in particular by welding. In order to establish or improve electrical contact, heating wire coils and connection pins can be squeezed, i.e. pressed so strongly that plastic deformation occurs, i.e. round wire, for example, is somewhat flattened. After the squeezing, welding can take place. It is also possible, in particular, for a sleeve to surround the contact area of the heating wire coils and connection pin and for the sleeve to be squeezed and / or welded after being pushed on.

Bei einer Anschlussvariante sind Enden von Heizdrahtwendeln gemeinsam, bevorzugt zusammen verdrillt, in einer Hülse befestigt und nach außen geführt. Die Befestigung kann z.B. durch Verquetschen bzw. Vercrimpen erfolgen. Wenn, was bevorzugt ist, die Heizdrahtwendeln aus Runddraht sind, hat der Draht an seinem verquetschten Endabschnitt dann keinen kreisförmigen Querschnitt mehr, sondern ist etwas plattgedrückt. Alternativ oder zusätzlich kann ein Verlöten oder Verschweißen erfolgen. Diese Hülse kann als ein Endabschnitt eines Anschlussstifts ausgebildet sein, ist aber bevorzugt ein separates Bauteil.In one connection variant, ends of heating wire coils are common, preferably twisted together, fastened in a sleeve and led to the outside. Fastening can take place, for example, by squeezing or crimping. If, which is preferred, the heating wire coils are made of round wire, the wire then no longer has a circular cross-section at its crimped end section, but is somewhat flattened. Alternatively or additionally, soldering or welding can take place. This sleeve can be designed as an end section of a connecting pin, but is preferably a separate component.

Bei einer separaten Hülse kann in die Hülse von ihrer gegenüberliegenden Stirnseite vor der Befestigung ein Endabschnitt des Anschlussstiftes eingebracht sein, sodass sich das Ende des Anschlussstifts und das Ende der Heizdrahtwendeln in der Hülse mit Kontakt oder geringem Abstand gegenüberliegen.In the case of a separate sleeve, an end section of the connecting pin can be introduced into the sleeve from its opposite end face prior to fastening, so that the end of the connecting pin and the end of the heating wire coils in the sleeve are opposite one another with contact or a small distance.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ragen jedoch die Heizdrähte bis zum gegenüberliegenden Ende der Hülse. Bevorzugt ist dabei das Ende der Heizdrähte bündig mit dem Ende der Hülse. Dies kann durch Nachbearbeitung erreicht werden, beispielsweise indem die Heizdrahtwendeln in Hülse gesteckt und dann ein Endabschnitt der Hülse zusammen mit den darin steckenden Enden der Heizdrähte abgeschnitten oder abgeschliffen wird. So entsteht eine ebene Stirnseite die anschließend mit dem stirnseitigen Ende des Anschlussstiftes verbunden werden kann, insbesondere durch Widerstandsschweißen. Vor einer solchen Nachbearbeitung kann die Hülse zusammen mit den darin liegenden Heizdrähten verpresst, also plastisch verformt werden, beispielsweise formverpresst. Bevorzugt haben dabei die Hülse und der Anschlussstift ähnliche, äußerst bevorzugt gleiche, Außendurchmesser.In an advantageous embodiment, however, the heating wires protrude to the opposite end of the sleeve. The end of the heating wires is preferably flush with the end of the sleeve. This can be achieved by post-processing, for example by inserting the heating wire coils into the sleeve and then cutting off or grinding off an end section of the sleeve together with the ends of the heating wires inserted therein. This creates a flat face which can then be connected to the face end of the connection pin, in particular by resistance welding. Before such post-processing, the sleeve can be pressed together with the heating wires located therein, that is to say plastically deformed, for example compression-molded. The sleeve and the connecting pin preferably have similar, extremely preferably the same, outer diameter.

Üblicherweise besteht ein Anschlussstift bei Rohrheizkörpern aus Stahl. Bevorzugt besteht jedoch der Anschlussstift bei dem erfindungsgemäßen Rohrheizkörper aus Edelstahl, insbesondere aus einem Edelstahl mit einem geringeren spezifischen Widerstand als beispielsweise 0,6 Ohm mm2/m, insbesondere geringer als 0,4 Ohm mm2/m. Vorteilhaft führt dies zu einer besseren Schweißverbindung, insbesondere bei einer stirnseitigen Schweißverbindung.A connecting pin in tubular heaters is usually made of steel. However, the connection pin in the tubular heater according to the invention is preferably made of stainless steel, in particular of a stainless steel with a specific resistance lower than, for example, 0.6 ohm mm 2 / m, in particular less than 0.4 ohm mm 2 / m. This advantageously leads to a better welded connection, in particular in the case of a welded connection on the end face.

Bevorzugt ragen die Anschlussstifte aus dem Mantelrohr heraus und kontaktieren die Heizdrahtwendeln in dem Mantelrohr. Es ist aber auch möglich, dass die Heizdrahtwendeln an einem oder beiden Enden des Mantelrohrs ebenfalls aus diesem herausragen und den oder die Anschlussstifte auch außerhalb des Mantelrohres kontaktieren. In diesem Fall kann der betreffende Anschlussstift mit den Heizwendeln auch hartverlötet sein, da die Temperaturen außerhalb des Mantelrohrs auch bei hohen Heizleistungen bei weitem nicht so hoch ansteigen, wie in dem Mantelrohr.The connecting pins preferably protrude from the jacket tube and contact the heating wire coils in the jacket tube. However, it is also possible that the heating wire coils also protrude from one or both ends of the jacket tube and the connection pin (s) also outside the jacket tube Contact the jacket pipe. In this case, the connection pin in question can also be hard-soldered to the heating coils, since the temperatures outside the casing pipe do not rise by far as high as in the casing pipe, even with high heating outputs.

Die Heizdrahtwendeln haben bevorzugt eine relative Steigung SR von wenigstens 1, beispielsweise 2 oder mehr. Die relative Steigung SR ist also bevorzugt wesentlich größer als bei herkömmlichen Mantelrohrheizern mit nur einer oder zwei Heizdrahtwendeln. Vorteilhaft lässt sich so eine größere Heizleistung verwirklichen. Die relative Steigung SR lässt sich für eine gegebene Wendel berechnen, indem man die mit einem Umlauf verbundene Steigung s, definiert als axialer Abstand zweier benachbarten Windungen des gleichen Heizdrahtes, durch den Außendurchmesser DA der Drahtwendel teilt.The heating wire coils preferably have a relative pitch S R of at least 1, for example 2 or more. The relative slope S R is therefore preferably much greater than in conventional tubular heaters with only one or two heating wire coils. In this way, a greater heating output can advantageously be achieved. The relative pitch S R can be calculated for a given coil by dividing the pitch s associated with one revolution, defined as the axial distance between two adjacent turns of the same heating wire, by the outer diameter D A of the wire coil.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung beträgt der Außendurchmesser DA der Heizwendel das 2,5-fache bis 6-fache, bevorzugt lediglich das 2,5-fache bis 4,5-fache des Drahtdurchmessers d. Wie sich gezeigt hat ist diese Dimensionierung besonders vorteilhaft unter Berücksichtigung von begrenzter Oberflächenbelastung des Heizdrahtes und kompakter Bauweise.In a further advantageous embodiment, the outer diameter DA of the heating coil is 2.5 to 6 times, preferably only 2.5 to 4.5 times the wire diameter d. As has been shown, this dimensioning is particularly advantageous taking into account the limited surface load on the heating wire and a compact design.

Erfindungsgemäß hergestellte Mantelrohrheizkörper haben bevorzugt einen relativen Widerstand von weniger als 1 Ohm/m bezogen auf den geraden, beheizten Mantelrohrabschnitt. Trotzdem beträgt der Durchmesser des Mantelrohres höchstens 12 mm, bevorzugt höchstens 9 mm, äußerst bevorzugt höchstens 7 mm.Jacketed tubular heating elements produced according to the invention preferably have a relative resistance of less than 1 ohm / m in relation to the straight, heated tubular jacket section. Nevertheless, the diameter of the jacket tube is at most 12 mm, preferably at most 9 mm, extremely preferably at most 7 mm.

Gemäß dem Stand der Technik werden als Heizdrähte bei Mantelrohrheizkörper Legierungen aus zwei oder mehr Metallen eingesetzt, die einen relativ hohen spezifischen elektrischen Widerstand von über 1 Ohm mm2/m haben und eine geringe Neigung zur Oxidation besitzen. In Abkehr von dieser Lehre sind erfindungsgemäß bevorzugt Metalllegierungen als Heizdraht eingesetzt, die einen spezifischen Widerstand von weniger als 0,8 Ohm mm2/m, insbesondere weniger als 0,4 Ohm mm2/m haben, also keine typischen Heizleiterlegierungen sind. Um trotzdem der durch die hohe Leistung bedingt hohen Temperatur standhalten zu können, besitzt die bevorzugte Metalllegierung gleichzeitig eine Temperaturbeständigkeit von mindestens 600°C, bevorzugt mindestens 1000°C.According to the prior art, alloys of two or more metals are used as heating wires in tubular heating elements, which have a relatively high specific electrical resistance of over 1 ohm mm 2 / m and have a low tendency to oxidation. In departure from this teaching, metal alloys are preferably used as heating wire according to the invention which have a specific resistance of less than 0.8 ohm mm 2 / m, in particular less than 0.4 ohm mm 2 / m, that is to say are not typical heating conductor alloys. In order to be able to withstand the high temperature caused by the high output the preferred metal alloy also has a temperature resistance of at least 600.degree. C., preferably at least 1000.degree.

Um ausgehend von einem derartigen Mantelrohrheizkörper zu einem leistungsstarken Kompaktheizer zu gelangen, ist der Mantelrohrheizkörper mehrfach und/oder kontinuierlich gebogen. In einer bevorzugten Ausgestaltung ist der Mantelrohrheizkörper so gebogen, dass die beiden Mantelrohrenden in etwa die gleiche räumliche Ausrichtung haben. Vorteilhaft ist der Mantelrohrheizkörper wendelartig und/oder spiralförmig und/oder mäanderförmig gebogen. Äußerst bevorzugt weist dabei mindestens eine Biegung mindestens 90° und einen mittigen Biegeradius von höchstens dem doppelten des Mantelrohrdurchmessers auf. Durch den derart gebogenen Mantelrohrheizkörper erhält man einen äußerst leistungsstarken Kompaktheizer.In order to get to a powerful compact heater starting from such a tubular heating element, the tubular heating element is bent several times and / or continuously. In a preferred embodiment, the tubular heating element is bent in such a way that the two tubular tubular ends have approximately the same spatial orientation. The tubular heating element is advantageously bent in a helical and / or spiral and / or meandering manner. Most preferably, at least one bend has at least 90 ° and a central bending radius of at most twice the casing tube diameter. The tubular heating element bent in this way results in an extremely powerful compact heater.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden an Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert. Gleiche und einander entsprechende Komponenten sind dabei mit übereinstimmenden Bezugszeichen versehen. Es zeigen:

Fig. 1
schematisch ein Mantelrohrheizkörperende in einem tangentialen Anschnitt,
Fig. 2
einen Längsschnitt eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Mantelrohrheizkörperendes;
Fig. 3
eine Detailansicht des Ausschnitts X von Fig. 2,
Fig. 4
einen Querschnitt zu Fig. 2 entlang der Schnittlinie A-A,
Fig. 5
einen Längsschnitt eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Mantelrohrheizkörperendes, und
Fig. 6a
eine Detailansicht des Ausschnitts X von Fig. 5,
Fig. 6b
einen Querschnitt zu Fig. 5 entlang der Schnittlinie A-A,
Fig. 7a
einen Längsschnitt eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Mantelrohrheizkörperendes;
Fig. 7b
eine Detailansicht des Ausschnitts X von Fig. 7a,
Fig. 7c
einen Querschnitt zu Fig. 7a entlang der Schnittlinie A-A,
Fig. 8
weiteres Ausführungsbeispiel eines Mantelrohrheizkörpers.
Further details and advantages of the invention are explained using exemplary embodiments with reference to the accompanying drawings. Identical and corresponding components are provided with identical reference symbols. Show it:
Fig. 1
schematically a tubular heating element end in a tangential cut,
Fig. 2
a longitudinal section of a further embodiment of a tubular heating element end;
Fig. 3
a detailed view of section X of Fig. 2 ,
Fig. 4
a cross section too Fig. 2 along the section line AA,
Fig. 5
a longitudinal section of a further embodiment of a tubular heating element end, and
Figure 6a
a detailed view of section X of Fig. 5 ,
Figure 6b
a cross section too Fig. 5 along the section line AA,
Figure 7a
a longitudinal section of a further embodiment of a tubular heating element end;
Figure 7b
a detailed view of section X of Figure 7a ,
Figure 7c
a cross section too Figure 7a along the section line AA,
Fig. 8
Another embodiment of a tubular heater.

Fig. 1 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Mantelrohrheizkörpers in einer mehrfach geschnittenen Teilansicht. Der erste Schnitt ist ein tangentialer Schnitt in axialer Richtung des Mantelrohres 1, um den Blick ins Innere des Mantelrohres 1 freizugeben. In einem weiteren Schnitt ist das Mantelrohr 1 in einem Abstand vom Mantelrohrende 1.1 abgeschnitten. Abweichend davon sind zur besseren Darstellung die Heizdrähte 5.1 - 5.5 der Heizdrahtwendeln in einem größeren Abstand zum Mantelrohrende 1.1 als das Mantelrohr 1 selbst einzeln abgeschnitten. Ohne die Schnitte würden sich das Mantelrohr 1 und die Heizdrähte 5.1 - 5.5 bis zu einem gegenüberliegenden zweiten Ende des Mantelrohres, das hier nicht gezeigt ist, erstrecken. Fig. 1 shows schematically an embodiment of a tubular heating element according to the invention in a multiple cut partial view. The first section is a tangential section in the axial direction of the jacket tube 1 in order to reveal the inside of the jacket tube 1. In a further section, the jacket tube 1 is cut off at a distance from the jacket tube end 1.1. Deviating from this, the heating wires 5.1-5.5 of the heating wire coils are cut off individually at a greater distance from the casing pipe end 1.1 than the casing pipe 1 itself for better illustration. Without the cuts, the jacket tube 1 and the heating wires 5.1-5.5 would extend to an opposite second end of the jacket tube, which is not shown here.

Im Inneren des Mantelrohres 1 sind vier oder mehr, beispielsweise fünf Heizdrähte 5.1 - 5.5 wendelförmig mit gleichem Windungsdurchmesser angeordnet und der verbleibende Raum 7 mit Metalloxidpulver aufgefüllt.In the interior of the jacket tube 1, four or more, for example five, heating wires 5.1-5.5 are arranged helically with the same winding diameter and the remaining space 7 is filled with metal oxide powder.

Alle Heizdrahtwendeln haben dieselbe Wendelsteigung; es hat also etwa gleiche Abstände zwischen benachbarten Heizdrahtwindungen. Auf der gesamten Strecke zwischen den beiden Enden des Mantelrohr 1 bleibt die Anordnung der Heizdrähte 5.1 - 5.5 untereinander erhalten, d. h. die Reihenfolge zwischen den Heizdrähten 5.1 - 5.5 bleibt auf der ganzen Strecke unverändert. Die Heizdrähte 5.1 - 5.5 bilden also eine Mehrfach-Helix. Am Mantelrohrende 1.1 sind die Enden der Heizdrähte 5.1 - 5.5 ebenfalls unter Einhaltung ihrer Reihenfolge auf einen Endabschnitt eines Anschlussstifts 2 aufgewickelt oder aufgesteckt, dessen Kontaktpin 4 aus dem Mantelrohr 1 herausragt. Bevorzugt hat dabei jeder Heizdraht 5.1 - 5.5 über mindestens eine volle Windung, äußerst bevorzugt über mindestens drei volle Windungen Kontakt zu dem Anschlussstift 2. Die Befestigung der Heizdrähte 5.1 - 5.5 an der zylindrischen Seitenwand des Anschlussstiftes 2 ist in der beispielhaften Ausführung durch Punktschweißen mit einer länglichen Elektrode erfolgt, die zeitgleich alle Heizdrähte 5.1 - 5.5 an dem Anschlussstift 2 festlegt. Vorteilhaft liegen dabei alle Befestigungspunkte 6.1 - 6.5 auf einer Linie, äußerst bevorzugt auf einer axialen Linie des Anschlussstiftes 2, in dieser beispielhaften Ausführung mit Abständen zwischen den Heizdrähten 5.1 - 5.5. Bevorzugt sind aber die Heizdrähte 5.1 - 5.5 sich gegenseitig berührend an den Befestigungspunkten 6.1 - 6.5 angeordnet. Die Befestigungen können aber auch nacheinander erfolgt sein, oder die Befestigungspunkte 6.1 - 6.5 liegen umfangsmäßig verteilt axial auf gleicher Höhe des Anschlussstiftes 2. Auch andere Arten der Befestigung sind möglich.All heating wire coils have the same pitch; so it has approximately the same distances between adjacent heating wire turns. The arrangement of the heating wires 5.1-5.5 among one another is retained over the entire distance between the two ends of the jacket tube 1, ie the sequence between the heating wires 5.1-5.5 remains unchanged over the entire distance. The heating wires 5.1-5.5 thus form a multiple helix. At the casing pipe end 1.1, the ends of the heating wires 5.1-5.5 are also wound or plugged onto an end section of a connecting pin 2, also in compliance with their sequence, the contact pin 4 of which protrudes from the casing pipe 1. Each heating wire 5.1-5.5 preferably has at least one full turn, extremely preferably at least three full turns, contact with the connecting pin 2. The fastening of the heating wires 5.1-5.5 on the cylindrical side wall of the connecting pin 2 is in the exemplary embodiment by spot welding with a elongated electrode takes place, which fixes all heating wires 5.1-5.5 on the connection pin 2 at the same time. Advantageously, all of the fastening points 6.1-6.5 lie on one line, extremely preferably on an axial line of the connection pin 2, in this exemplary embodiment with spacings between the heating wires 5.1-5.5. However, the heating wires 5.1-5.5 are preferably in mutual contact the fastening points 6.1 - 6.5 arranged. The fastenings can, however, also take place one after the other, or the fastening points 6.1-6.5 are distributed circumferentially and axially at the same height as the connecting pin 2. Other types of fastening are also possible.

Der fertiggestellte Mantelrohrheizkörper ist an seinen Enden zwischen dem Anschlussstift 2 und dem Mantelrohr 1 durch eine Buchse 3 abgedichtet.The finished tubular heating element is sealed at its ends between the connecting pin 2 and the tubular casing 1 by a socket 3.

Um einen Kompaktheizer zu erhalten ist der dargestellte gerade Mantelrohrheizkörper nach seiner Fertigstellung noch mehrfach oder kontinuierlich gebogen (nicht dargestellt). Dadurch ist ein leistungsstarker, kompakter Heizkörper hergestellt.In order to obtain a compact heater, the straight tubular heating element shown is bent several times or continuously after its completion (not shown). This creates a powerful, compact radiator.

In Fig. 1 ist die Kontaktierung zwischen Heizdrahtwendeln und Anschlussstift 2 des Kontaktpins 4 nur schematisch und nicht maßstäblich dargestellt. Fig. 2 zeigt ein maßstabsgetreues Beispiel der Kontaktierung zwischen vier Heizdrahtwendeln 5.1 - 5.4 und einem Anschlussstift 2. Der Anschlussstift 2 hat einen Endabschnitt 2.1, dessen Stärke reduziert ist, also kleiner als der übrige Teil des Anschlussstifts ist und insbesondere auch kleiner als die Stärke des von dem Anschlussstift 2 gebildeten Kontaktpins 4 am gegenüberliegenden Ende.In Fig. 1 the contact between the heating wire coils and the connection pin 2 of the contact pin 4 is shown only schematically and not to scale. Fig. 2 shows a true-to-scale example of the contact between four heating wire coils 5.1-5.4 and a connection pin 2. The connection pin 2 has an end section 2.1, the thickness of which is reduced, i.e. smaller than the remaining part of the connection pin and, in particular, also smaller than the thickness of the connection pin 2 formed contact pins 4 at the opposite end.

Der Endabschnitt 2.1 des Anschlussstifts 2 ragt in die Heizdrahtwendeln 5.1 - 5.4 hinein. Fig. 3 zeigt einen Längsschnitt eines Ausschnitts von Fig. 2 und Fig. 4 zeigt einen Querschnitt zu Fig. 2. Die Heizdrahtwendeln sind aus Runddraht. Nach dem Aufstecken der Heizdrahtwendeln auf den Endabschnitt 2.1 des Anschlussstifts 2 können die die Heizdrahtwendeln dort noch verquetscht werden. Dadurch wird der Heizdraht 5.1 - 5.4 in diesem Bereich plastisch verformt, so dass der Querschnitt des Heizdrahts 5.1 - 5.4 und der Endabschnitt 2.1 des Anschlussstiftes 2 dort nicht mehr kreisförmig, sondern etwas abgeplattet ist. Die gemeinsame Außenkontur ist durch die Komprimierung mit Verringerung der Zwischenräume verkleinert und der gesamte Anschlussbereich ist kompakter. Auf diese Weise wird die Kontaktfläche zu dem Anschlussstift 2 vergrößert. Zur sicheren Verbindung sind die Heizdrahtwendeln mit dem Endabschnitt 2.1 des Anschlussstifts 2 bevorzugt verschweißt.The end section 2.1 of the connecting pin 2 protrudes into the heating wire coils 5.1-5.4. Fig. 3 shows a longitudinal section of a portion of FIGS. 2 and 4 shows a cross section to Fig. 2 . The heating wire coils are made of round wire. After the heating wire coils have been plugged onto the end section 2.1 of the connection pin 2, the heating wire coils can still be squeezed there. As a result, the heating wire 5.1-5.4 is plastically deformed in this area, so that the cross-section of the heating wire 5.1-5.4 and the end section 2.1 of the connecting pin 2 are no longer circular there, but rather flattened somewhat. The common outer contour is reduced by the compression with the reduction of the gaps and the entire connection area is more compact. In this way, the contact area to the connection pin 2 is increased. For a secure connection, the heating wire coils are preferably welded to the end section 2.1 of the connecting pin 2.

Zusätzlich kann die Kontaktierungsstelle noch eine äußere Hülse 8 aufweisen, die die Heizdrähte 5.1-5.4 mit dem Endabschnitt 2.1 umgibt. Vor der Verbindung durch Verschweißen oder Verlöten ist auch bei dieser Ausgestaltung bevorzugt eine Komprimierung durch Verquetschen des Kontaktierungsbereiches erfolgt.In addition, the contacting point can also have an outer sleeve 8 which surrounds the heating wires 5.1-5.4 with the end section 2.1. Before the connection by welding or soldering, compression by squeezing the contact area is also preferably carried out in this embodiment.

Fig. 5 sowie die Fig. 6a und 6b zeigen ein weiteres Beispiel der Kontaktierung zwischen vier Heizdrahtwendeln und einem Kontaktstift 2. Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel der Figuren 2 bis 4 im Wesentlichen dadurch, dass der Endabschnitt 2.1 zumindest teilweise von der ersten Seite in eine Hülse 8 eingeschoben ist und die Enden der Heizdrahtwendeln 5.1 - 5.4 von der zweiten Seite in die Hülse eingeschoben sind, wobei ihre Stirnseiten sich idealerweise berühren. Die Hülse 8 wurde nach dem Aufschieben verpresst, wodurch wiederum die darunterliegenden Endabschnitte der Heizdrähte 5.1 - 5.4 und der Endabschnitt 2.1 plastisch verformt, also etwas platt gedrückt wurden. Zur sicheren Kontaktierung erfolgte auch bei dieser Ausführung anschließend bevorzugt eine Verschweißung. Fig. 5 as well as the Figures 6a and 6b show a further example of the contact between four heating wire coils and a contact pin 2. This exemplary embodiment differs from the exemplary embodiment in FIG Figures 2 to 4 essentially in that the end section 2.1 is at least partially pushed into a sleeve 8 from the first side and the ends of the heating wire coils 5.1-5.4 are pushed into the sleeve from the second side, their end faces ideally touching. The sleeve 8 was pressed after it had been pushed on, as a result of which in turn the underlying end sections of the heating wires 5.1-5.4 and the end section 2.1 were plastically deformed, that is to say pressed somewhat flat. In this embodiment too, welding is then preferably carried out for secure contacting.

Bei Verwendung einer Hülse 8 kann ein Endabschnitt des Anschlussstifts in die Heizwendeln hineinragen. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel ragt der Endabschnitt 2.1 des Anschlussstifts 2 aber nicht in die Heizdrahtwendeln 5.1 - 5.4 hinein, sondern das Ende des Anschlussstifts 2 und das Ende der Heizdrahtwendeln 5.1 - 5.4 liegen sich in der Hülse 8 mit Kontakt oder geringem Abstand gegenüber. Bei dieser Ausführungsform erfolgt die Kontaktierung bevorzugt durch Einbringen von Lot in die Hülse 8 Eine Verlötung ist aber nur in Anwendungsfällen zielführend, in denen die Anwendungstemperatur nicht die Lotschmelztemperatur erreicht.When using a sleeve 8, an end section of the connecting pin can protrude into the heating coils. In the embodiment shown, the end section 2.1 of the connecting pin 2 does not protrude into the heating wire coils 5.1-5.4, but the end of the connecting pin 2 and the end of the heating wire coils 5.1-5.4 are opposite each other in the sleeve 8 with contact or a small distance. In this embodiment, the contact is preferably made by introducing solder into the sleeve 8. However, soldering is only effective in applications in which the application temperature does not reach the solder melting temperature.

Ein weiteres Beispiel zur Kontaktierung ist in Fig. 7 gezeigt. In dieser Ausführung sind lediglich die Heizdrähte 5.1 - 5.4 in eine Hülse 8 eingebracht und mit der Hülse 8 verbunden, bevorzugt verschweißt. Die innenliegenden Heizdrähte 5.1 - 5.4 ragen bis zur endseitigen Stirnseite der Hülse 8, die insbesondere durch Bearbeitung eben ausgeführt ist. Mit dieser endseitigen Stirnseite der Hülse 8 ist anschließend die endseitige Stirnseite des Endabschnittes 2.1 verbunden, insbesondere durch Widerstandsschweißen verbunden. Bevorzugt haben dabei die Hülse und der Endabschnitt 2.1 ähnliche, äußerst bevorzugt gleiche, Außendurchmesser.Another example of contacting is in Fig. 7 shown. In this embodiment, only the heating wires 5.1-5.4 are introduced into a sleeve 8 and connected to the sleeve 8, preferably welded. The internal heating wires 5.1-5.4 protrude up to the end face of the sleeve 8, which is made flat in particular by machining. The end face of the end section 2.1 is then connected to this end face of the sleeve 8, in particular connected by resistance welding. The sleeve and the end section 2.1 preferably have similar, extremely preferably the same, outer diameter.

Alle vorstehend gezeigten Beispiele der Kontaktierung zwischen Heizdrahtwendeln 5.1 - 5.4 und Endabschnitt 2.1 des Anschlussstiftes 2, sind bevorzugt so umgesetzt, dass diese Kontaktierung innerhalb des Mantelrohrs 1 liegt. Der Kontaktstift 4 ragt dann also aus dem Mantelrohr 1 heraus und der die Heizdrahtwendeln kontaktierende Endabschnitt 2.1 des Anschlussstiftes 2 ist in dem Mantelrohr 1. Es ist aber auch möglich, dass die Heizdrahtwendeln 5.1 - 5.4 aus dem Mantelrohr 1 herausragen und die Kontaktierung zwischen Heizdrahtwendeln 5.1 - 5.4 und Endabschnitt 2.1 außerhalb des Mantelrohrs 1 erfolgt, wie bei dem in Fig. 8 gezeigten Ausführungsbeispiel. Da die Temperaturen außerhalb des Mantelrohrs 1 bei weitem nicht so hoch sind, wie in dem Mantelrohr 1, kann in diesem Fall statt einer Verschweißung auch einer Verlötung oder sogar nur eine Vercrimpung oder Verquetschung zur Kontaktbildung verwendet werdenAll of the examples shown above of the contact between heating wire coils 5.1-5.4 and the end section 2.1 of the connection pin 2 are preferably implemented in such a way that this contact lies within the jacket tube 1. The contact pin 4 then protrudes from the jacket tube 1 and the end section 2.1 of the connecting pin 2 contacting the heating wire coils is in the jacket pipe 1. However, it is also possible that the heating wire coils 5.1-5.4 protrude from the jacket pipe 1 and the contact between heating wire coils 5.1 - 5.4 and end section 2.1 takes place outside of the jacket pipe 1, as in the case of Fig. 8 embodiment shown. Since the temperatures outside the jacket tube 1 are by far not as high as in the jacket tube 1, instead of welding, soldering or even just crimping or squeezing can be used to form contacts in this case

BezugszeichenlisteList of reference symbols

  • 1 Mantelrohr1 jacket pipe
  • 1.1 Mantelrohrende1.1 End of the jacket pipe
  • 2 Anschlussstift2 connector pin
  • 2.1 Endabschnitt des Anschlussstifts2.1 End section of the connector pin
  • 3 Buchse3 socket
  • 4 Kontaktpin4 contact pin
  • 5.1 Heizdraht5.1 Heating wire
  • 5.2 Heizdraht5.2 Heating wire
  • 5.3 Heizdraht5.3 Heating wire
  • 5.4 Heizdraht5.4 Heating wire
  • 5.5 Heizdraht5.5 Heating wire
  • 6.1 Befestigung6.1 Attachment
  • 6.2. Befestigung6.2. Attachment
  • 6.3 Befestigung6.3 Attachment
  • 6.4 Befestigung6.4 Attachment
  • 6.5 Befestigung6.5 Attachment
  • 7 Raum7 room
  • 8 Hülse8 sleeve
  • S Steigung einer DrahtwendelS pitch of a wire helix
  • DA Außendurchmesser einer DrahtwendelD A outer diameter of a wire helix
  • d Durchmesser eines Heizdrahtesd diameter of a heating wire

Claims (14)

Mantelrohrheizkörper mit einem Mantelrohr (1) und jeweils mindestens einem elektrischer Anschlussstift (2) an beiden Enden (1.1) des Mantelrohres (1), wobei im Inneren des Mantelrohres (1) ein Heizleiter in elektrischer Verbindung zwischen den Anschlussstiften (2) an den beiden Enden (1.1) angeordnet ist und der übrige Raum (7) im Mantelrohr (1) mit einem pulver- oder kornförmigem Metalloxid, insbesondere Magnesiumoxid, aufgefüllt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Heizleiter aus wenigstens 4 parallel geschalteten Heizdrahtwendeln (5.1 - 5.5) besteht.Jacketed heating element with a jacket tube (1) and at least one electrical connection pin (2) at both ends (1.1) of the jacket tube (1), with a heating conductor in electrical connection between the connection pins (2) on the inside of the jacket tube (1) Ends (1.1) is arranged and the remaining space (7) in the jacket tube (1) is filled with a powdery or granular metal oxide, in particular magnesium oxide, characterized in that the heating conductor consists of at least 4 heating wire coils (5.1-5.5) connected in parallel . Mantelrohrheizkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlussstifte (2) jeweils einen Endabschnitt (2.1) aufweisen, an dem sie von den Heizdrahtwendeln (5.1 - 5.5) kontaktiert werden.Jacketed tubular heating element according to Claim 1, characterized in that the connecting pins (2) each have an end section (2.1) at which they are contacted by the heating wire coils (5.1-5.5). Mantelrohrheizkörper nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Endabschnitt (2.1) eine reduzierte Stärke aufweist.Jacketed tubular heating element according to Claim 2, characterized in that the end section (2.1) has a reduced thickness. Mantelrohrheizkörper nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Endabschnitt (2.1) in die Heizdrahtwendeln (5.1 - 5.5) hineinragt.Jacketed tubular heating element according to claim 2 or 3, characterized in that the end section (2.1) protrudes into the heating wire coils (5.1-5.5). Mantelrohrheizkörper nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einer der Anschlussstifte (2) die Heizdrahtwendeln (5.1 - 5.5) stirnseitig berührt.Jacketed tubular heating element according to one of the preceding claims 1 to 3, characterized in that at least one of the connecting pins (2) touches the heating wire coils (5.1-5.5) on the front side. Mantelrohrheizkörper nach einen der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizdrahtwendeln (5.1 - 5.5) an wenigstens einem Ende aus dem Mantelrohr (1) herausragen und den Anschlussstift (2) an wenigstens einem Ende des Mantelrohrs (1) außerhalb des Mantelrohrs (1) kontaktieren.Jacketed tube heater according to one of claims 1 to 5, characterized in that the heating wire coils (5.1-5.5) protrude from the jacket tube (1) at at least one end and the connecting pin (2) at at least one end of the jacket tube (1) outside the jacket tube ( 1) contact. Mantelrohrheizkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlussstifte (2) mit den Heizdrahtwendeln (5.1 - 5.5) verpresst sind.Jacketed tubular heating element according to one of Claims 1 to 6, characterized in that the connecting pins (2) are pressed together with the heating wire coils (5.1-5.5). Mantelrohrheizkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlussstifte (2) mit den Heizdrahtwendeln (5.1 - 5.5) verschweißt sind.Jacketed tubular heating element according to one of Claims 1 to 7, characterized in that the connecting pins (2) are welded to the heating wire coils (5.1-5.5). Mantelrohrheizkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlussstifte (2) jeweils in eine Hülse (8) hineinragen, in der sie von den Heizdrahtwendeln (5.1 - 5.5) kontaktiert werden.Jacketed tubular heating element according to one of Claims 1 to 8, characterized in that the connecting pins (2) each protrude into a sleeve (8) in which they are contacted by the heating wire coils (5.1-5.5). Mantelrohrheizkörper nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Metallrohr (1) einen Außendurchmesser von maximal 12 mm hat.Jacketed tubular heating element according to one of the preceding claims, characterized in that the metal tube (1) has an outer diameter of a maximum of 12 mm. Mantelrohrheizkörper nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Widerstand nach der Fertigung entlang der gestreckten beheizten Länge des Mantelrohres (1) kleiner 1 Ohm/m ist.Jacketed tube heating element according to one of the preceding claims, characterized in that the resistance after production along the extended heated length of the jacket tube (1) is less than 1 ohm / m. Mantelrohrheizkörper nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Legierung der Heizdrähte (5.1 - 5.5) einen spezifischen Widerstand von weniger als 0,8 Ohm mm2/m hat, bevorzugt weniger als 0,4 Ohm mm2/m hat.Jacketed tubular heating element according to one of the preceding claims, characterized in that the alloy of the heating wires (5.1-5.5) has a specific resistance of less than 0.8 ohm mm 2 / m, preferably less than 0.4 ohm mm 2 / m. Mantelrohrheizkörper nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizdrahtwendeln (5.1 - 5.5) eine relative Steigung SR von 1 oder mehr haben.Jacketed tubular heating element according to one of the preceding claims, characterized in that the heating wire coils (5.1-5.5) have a relative pitch S R of 1 or more. Kompaktheizer mit mindestens einem Mantelrohrheizkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Mantelrohrheizkörper wendelartig und/oder spiralförmig und/oder mäanderförmig gebogen ist, wobei mindestens eine Biegung mindestens 90° und einen mittigen Biegeradius von höchstens dem doppelten Mantelrohrdurchmesser aufweist.Compact heater with at least one tubular heating element according to one of claims 1 to 13, characterized in that the tubular heating element is bent in a helical and / or spiral and / or meandering shape, with at least one bend having at least 90 ° and a central bending radius of at most twice the tubular casing diameter.
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