Rohrförmiges Heizelement

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein rohrförmiges Heizelement, bestehend aus einem Trägerrohr aus Metall, das in seiner äußeren Mantelfläche eine oder mehrere gewindeartig verlaufende Nuten mit in einzelnen Axialbereichen unterschiedlichen Steigungen aufweist, in welche biegsame mit wenigstens einer Heizdrahtwendel versehene Rohrheizpatronen, die eine Patronenwendel bilden, eingelegt und/oder eingepresst sind, derart, dass ihre elektrischen Anschlüsse vom Träger wegragen.

[0002] Bei bekannten rohrförmigen Heizelementen der gattungsgemäßen Art ist jeweils nur eine Rohrheizpatrone auf ein Trägerrohr aufgewickelt. Bei diesen Heizpatronen liegen die Anschlüsse der Heizdrahtwendel jeweils an den einander gegenüberliegenden Enden des Metallmantels. Es ist deshalb erforderlich, dass die Rohrheizpatrone, die beispielsweise einen Durchmesser von 2mm bis 3mm aufweisen kann, in ihrer Längsmitte haarnadelförmig so gebogen wird, dass zwei parallel zueinander verlaufende Patronenwendelstränge entstehen. Entsprechend sind auch die Nuten in der Mantelfläche des Trägerrohrs an einem U-förmigen Anfang beginnend, parallel zueinander verlaufend angeordnet.

[0003] Da bei diesen Rohrheizpatronen nur eine Heizdrahtwendel vorhanden ist, muss bei einem Ausfall dieser Heizdrahtwendel die gesamte Heizvorrichtung ausgebaut und ersetzt werden. Andererseits ist es auch nicht möglich, gezielt abschnittweise Heizleistung zuzuschalten oder zu verringern.

[0004] Aus der WO 2002/096156 A1 offenbart ein Heizelement mit einem äußeren Reflektorrohr, in dem eine zumindest einen Widerstandsdraht aufweisenden Heizwendel im Wesentlichen koaxial angeordnet ist, welche über endseitige Anschlüsse an eine Stromquelle angeschlossen werden kann und die in einem Halteabschnitt an der Innenwandung des Reflektorrohrs befestigt ist.

[0005] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein rohrförmiges Heizelement zu schaffen, das abschnittweise mit unterschiedlichen Heizleistungen beaufschlagt werden kann und bei dem mehrere unabhängig voneinander schaltbare Heizdrahtwendeln auf engem Raum zur Erbringung hoher Heizleistungen auf einem Trägerrohr verlegt werden können.

[0006] Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, dass in der Mantelfläche des Trägerrohrs in wenigstens zwei Nuten oder nutenartigen Kanälen wenigstens zwei separate Rohrheizpatronen verlegt sind, deren jeweils an einem Ende geschlossene Metallmäntel jeweils wenigstens zwei parallel zueinander verlaufende Wendelstränge einer Heizdrahtwendel enthalten, deren Anschlüsse am jeweils nicht geschlossenen Ende des Metallmantels herausgeführt sind, wobei jeweils das geschlossene Ende der einen Rohrheizpatrone den am einen Ende des Trägerrohrs auf der Mantel-in einer Nut oder einem Kanal des Trägerrohrs liegenden Anfang der einen Patronenwendel bildet und das geschlossene Ende der zweiten Rohrheizpatrone auf der Mantelfläche in einer Nut oder einem Kanal den am anderen Ende des Trägerrohrs liegenden Anfang der zweiten Patronenwendel bildet und wobei die anschlussseitigen Enden der beiden Rohrheizpatronen an einer von den beiden Enden des Trägerrohrs entfernten Stelle, vorzugsweise in deren Mitte, zusammengeführt und ggf. miteinander verschaltet sind.

[0007] Mit der erfindungsgemäßen Lösung ist es nicht nur möglich, an bestimmten Abschnitten, insbesondere an den Endabschnitten des Trägerrohrs, die Windungen der Patronenwendel so nahe aneinander zu führen, dass eine hohe Heizleistung abschnittweise erzielt werden kann. Außerdem ist es nicht mehr erforderlich, die Heizpatrone vor dem Aufwickeln auf dem Trägerrohr bzw. vor dem Einlegen in dessen Umfangsnuten haarnadelförmig zu biegen und zwei Wendelstränge zu bilden. Ein weiterer Vorteil besteht in der Möglichkeit, die beiden Patronenwendel mit ihren Heizdrahtwendeln mit unterschiedlichen Leistungspotentialen zu beaufschlagen. Und es besteht die Möglichkeit, die einzelnen Heizdrahtwendeln unterschiedlich miteinander zu verschalten.

[0008] Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche 2 bis 7.

[0009] Anhand der Zeichnungen wird die Erfindung im Folgenden näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1

In vereinfachter Seitenansicht ein rohrförmiges Heizelement mit zwei separaten Patronenwendeln;

Fig. 2

eine Stirnansicht II aus Fig. 1;

Fig. 3

das gleiche Heizelement wie Fig. 1, jedoch mit verschalteten Anschlüssen der beiden Patronenwendeln;

Fig. 4

in schematischer Schnittdarstellung die beiden Heizpatronen der Fig. 1;

Fig. 5

die beiden miteinander verschalteten Heizpatronen der Fig. 3;

Fig. 6

die beiden auf andere Weise miteinander verschalteten Heizpatronen der Fig. 3.

[0010] Das Heizelement besteht aus einem Trägerrohr 1 aus Messing, Kupfer od. dgl., dessen Mantelfläche mit gewindeartig verlaufenden Nuten 2 und 3 versehen ist, die jeweils an den Enden 4 bzw. 5 des Trägerrohrs 1 beginnen. Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, sind die Windungen der Nuten 2 und 3 in den Endbereichen des Trägerrohres jeweils eng nebeneinander liegend geführt während sie zur Mitte des Trägerrohrs hin größere Abstände bzw. eine größere Steigung aufweisen. In diesen Nuten 2 und 3 sind jeweils separate Rohrheizpatronen 6 und 7 eingelegt bzw. eingepresst, deren geschlossene Enden 8 bzw. 9 jeweils im Anfangsbereich der Nuten 2 bzw. 3 und somit auch in der Nähe der Trägerrohrenden 4 bzw. 5 liegen.

[0011] An einer von beiden Enden 4 und 5 des Trägerrohrs 1 entfernt liegenden Stelle sind die beiden Anschlussenden 10 und 11 der beiden Rohrheizpatronen 6 und 7 radial vom Trägerrohr 1 nach außen geführt. In Anschlusshülsen 12, 13 sind die Enden 14 und 15 bzw. 16 und 17 jeweils mit Anschlusslitzen 18, 19 bzw. 20 und 21 verbunden.

[0012] Bei der Ausführungsform der Fig. 3 sind die Enden der Heizdrahtwicklungen der beiden Rohrheizpatronen 6 und 7 innerhalb einer Anschlusshülse 12' gemäß Fig. 5 miteinander verschaltet.

[0013] Wie aus Fig. 4 weiter ersichtlich ist, befinden sich in den Metallmänteln 22 bzw. 23 der beiden Rohrheizpatronen 6 und 7 jeweils in zwei parallelen Wendelsträngen 24, 25 bzw. 26, 27 verlaufende Heizdrahtwendeln 28 bzw. 29, die in üblicher Weise in eine Isoliermasse 30 eingebettet und in dieser verpresst sind.

[0014] Bei der Ausführungsform der Fig. 4 sind die Anschlüsse 31, 32 bzw. 33, 34 nicht miteinander verschaltet sondern jeweils separat an eine Spannungsquelle anschließbar und auch separat ein- und ausschaltbar.

[0015] Bei der Ausführungsform der Fig. 5 hingegen sind die beiden Heizdrahtwendeln 28, 29 elektrisch in Reihe geschaltet. Dabei ist jeweils das eine Heizdrahtende 35 über einen Verbindungsdraht 35' mit der Litze 18 verbunden und das Heizdrahtende 36 der Heizdrahtwendel 29 ist über einen Verbindungsdraht 36' mit der Anschlusslitze 21 verbunden. Die beiden anderen Heizdrahtenden 38 und 39 sind über Verbindungsdrähte 40 und 41 durch eine Klemmhülse 42 miteinander verbunden.

[0016] Bei der Ausführungsform der Fig. 6 sind die beiden Heizdrahtwendeln 28 und 29 parallel geschaltet. Dabei sind ihre Heizdrahtenden 35 und 36 jeweils über die Verbindungsdrähte 35' und 36' mit den Litzen 18 bzw. 21 verbunden und die anderen Heizdrahtenden 38 und 39 über die Verbindungsdrähte 38' und 39' über Kreuz ebenfalls mit den Anschlusslitzen 18 und 21 verbunden.

[0017] Wenn, was ohne Weiteres möglich ist, Rohrheizpatronen verwendet werden, die statt nur einer Heizdrahtwendel zwei oder mehr Heizdrahtwendeln aufweisen, können selbstverständlich mehr unterschiedliche elektrische Schaltungen und Steuerungen der einzelnen Heizdrahtwendeln vorgesehen werden, um unterschiedlichen Leistungsanforderungen gerecht zu werden.

Ansprüche

1. Rohrförmiges Heizelement, bestehend aus einem Trägerrohr (1) aus Metall, das in seiner äußeren Mantelfläche eine oder mehrere gewindeartig verlaufende Nuten (2, 3) mit in einzelnen Axialbereichen unterschiedlichen Steigungen aufweist, in welche biegsame mit wenigstens einer Heizdrahtwendel (28, 29) versehene Rohrheizpatronen (6, 7), die eine Patronenwendel bilden, eingelegt und/oder eingepresst sind, derart, dass ihre elektrischen Anschlüsse (10, 11) vom Träger wegragen,
dadurch gekennzeichnet,
dass in der Mantelfläche des Trägerrohrs (1) in wenigstens zwei Nuten (2, 3) oder nutenartigen Kanälen wenigstens zwei separate Rohrheizpatronen (6, 7) verlegt sind, deren jeweils an einem Ende geschlossene Metallmäntel (22, 23) jeweils wenigstens zwei parallel zueinander verlaufende Wendelstränge (24, 25; 26, 27) einer Heizdrahtwendel (28, 29) enthalten, deren Anschlüsse am jeweils nicht geschlossenen Ende des Metallmantels (22, 23) herausgeführt sind, wobei jeweils das geschlossene Ende (8) der einen Rohrheizpatrone (6) den am einen Ende (4) des Trägerrohrs (1) auf der Mantelfläche in einer Nut (2) oder einem Kanal des Trägerrohrs (1) liegenden Anfang der einen Patronenwendel bildet und das geschlossene Ende (9) der zweiten Rohrheizpatrone (7) auf der Mantelfläche in einer Nut (3) oder einem Kanal den am anderen Ende (5) des Trägerrohrs (1) liegenden Anfang der zweiten Patronenwendel bildet und wobei die anschlussseitigen Enden (10, 11) der beiden Rohrheizpatronen an einer von den beiden Enden (4, 5) des Trägerrohrs (1) entfernten Stelle, vorzugsweise in deren Mitte, zusammen nach außen geführt und ggf. miteinander verschaltet sind.

2. Rohrförmiges Heizelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizdrahtwendeln (28, 29) der separaten Rohrheizpatronen (6, 7) außerhalb des Trägerohrs (1) in einer Anschlusshülse (12, 12', 13) zusammengeführt sind.

3. Rohrförmiges Heizelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohrheizpatronen (6, 7) unterschiedliche Heizdrahtwendeln (28, 29) aufweisen, die an die zwei gemeinsamen Anschlüsse (31, 32) angeschlossen sind.

4. Rohrförmiges Heizelement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Heizdrahtwendeln (28, 29) der Rohrheizpatronen (6, 7) innerhalb einer Anschlusshülse (12, 12', 13) eingebettet in Isolierstoffmasse unter sich und/oder mit den zwei nach außen geführten Anschlüssen (31, 32) verschaltet sind.

5. Rohrförmiges Heizelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Rohrheizpatronen (6, 7) zwei jeweils zweistrangig verlaufende Heizdrahtwendeln (28, 29) aufweist.

6. Rohrförmiges Heizelement nach Anspruch 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Mantelrohr (23) eine abgeflachte, insbesondere ovale oder rechteckige Querschnittsform aufweist.

7. Rohrförmiges Heizelement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Heizdrahtwendeln (28, 29) der einzelnen Rohrheizpatronen (6, 7) separat schaltbar sind.

Claims

1. A tubular heating element, comprising a carrier tube (1) of metal which has in its exterior face one or more grooves (2, 3) which extend in the manner of a thread with pitches differing in individual axial regions and into which are laid and/or pressed flexible tubular heating cartridges (6, 7) which are provided with at least one heating wire coil (28, 29) and which form a cartridge coil, in such a way that the electrical terminals (10, 11) thereof project away from the carrier, characterized in that in the exterior face of the carrier tube (1) at least two grooves (2, 3) or groove-like channels have laid in them at least two separate tubular heating cartridges (6, 7), of which the metal jackets (22, 23) closed at one end in each case contain at least two coil strands (24, 25; 26, 27) of a heating wire coil (28, 29) which extend parallel to each other in each case and the terminals of which project at the non-closed end of the metal jacket (22, 23) in each case, wherein the closed end (8) of one tubular heating cartridge (6) forms the start of one cartridge coil situated at one end (4) of the carrier tube (1) on the exterior face in a groove (2) or a channel of the carrier tube (1), and on the exterior face in a groove (3) or a channel the closed end (9) of the second tubular heating cartridge (7) forms the start of the second cartridge coil situated at the other end (5) of the carrier tube (1), and wherein the ends (10, 11) of the two tubular heating cartridges towards the terminals are guided towards the outside together and optionally connected together at a point situated at a distance from the two ends (4, 5) of the carrier tube (1), preferably in the middle thereof.

2. A tubular heating element according to claim 1, characterized in that the heating wire coils (28, 29) of the separate tubular heating cartridges (6, 7) are brought together outside the carrier tube (1) in a terminal sleeve (12, 12', 13).

3. A tubular heating element according to claim 1 or 2, characterized in that the tubular heating cartridges (6, 7) have different heating wire coils (28, 29) which are attached to the two common terminals (31, 32).

4. A tubular heating element according to claim 3, characterized in that the individual heating wire coils (28, 29) of the tubular heating cartridges (6, 7) inside a terminal sleeve (12, 12', 13) are embedded in insulating compound between themselves and/or are connected to the two terminals (31, 32) extending towards the outside.

5. A tubular heating element according to claim 1, characterized in that at least one of the tubular heating cartridges (6, 7) has two heating wire coils (28, 29) extending in two strands in each case.

6. A tubular heating element according to claim 1 or 5, characterized in that the jacket tube (23) has a flattened, and in particular oval or rectangular, cross-sectional shape.

7. A tubular heating element according to claim 3, characterized in that the individual heating wire coils (28, 29) of the individual tubular heating cartridges (6, 7) are capable of being connected separately.

Revendications

1. Elément de chauffage tubulaire constitué par un tube support (1) en métal qui comporte dans sa surface enveloppe externe une ou plusieurs rainures hélicoïdales (2, 3) ayant des pas différents dans différentes zones axiales, dans lesquelles sont insérées et/ou enfoncées à force des cartouches chauffantes tubulaires (6, 7) flexibles équipées d'au moins un fil hélicoïdal chauffant (28, 29) qui forment une hélice de cartouche de sorte que leurs bornes de connexion électrique (10, 11) dépassent du support,
caractérisé en ce que
dans la surface enveloppe du tube support (1) sont mises en place dans au moins deux rainures (2, 3) ou canaux en forme de rainures au moins deux cartouches chauffantes tubulaires séparées (6, 7) dont l'enveloppe métallique (22, 23) respectivement fermée à une extrémité comporte respectivement au moins deux cordons hélicoïdaux (24, 25, 26, 27) d'un fil chauffant hélicoïdal (28, 29) s'étendant parallèlement dont les bornes de connexion dépassent respectivement de l'extrémité non fermées de l'enveloppe métallique (22, 23), l'extrémité fermée (8) respective de l'une des cartouches chauffantes tubulaires (6) formant le début de l'une des hélices de cartouche située à une extrémité (4) du tube support (1) sur la surface enveloppe, dans une rainure (2) ou un canal du tube support (1), tandis que l'extrémité fermée (9) de la seconde cartouche chauffante tubulaire (7) forme le début de la seconde hélice de cartouche située à l'autre extrémité (5) du tube support (1), sur la surface enveloppe, dans une rainure (3) ou un canal et les extrémités situées côté borne de connexion (10, 11) des deux cartouches chauffantes tubulaires étant guidées conjointement vers l'extérieur et le cas échéant câblées entre elles à un endroit située à distance des deux extrémités (4, 5) du tube support (1), de préférence à sa partie centrale.

2. Elément de chauffage tubulaire conforme à la revendication 1,
caractérisé en ce que
les fils chauffants hélicoïdaux (28, 29) des différentes cartouches chauffantes tubulaires (6, 7) sont rassemblés en dehors du tube support (1) dans une douille de connexion (12, 12', 13).

3. Elément de chauffage tubulaire conforme à la revendication 1 ou 2,
caractérisé en ce que
les cartouches chauffantes tubulaires (6, 7) comportent différents fils chauffants hélicoïdaux (28, 29) qui sont reliés aux deux bornes de connexion communes (31, 32).

4. Elément de chauffage tubulaire conforme à la revendication 3,
caractérisé en ce que
les différents fils chauffants hélicoïdaux (28, 29) des cartouches chauffantes tubulaires (6, 7) noyés dans une masse isolante dans une douille de connexion (12, 12', 13) sont câblés, entre eux et/ou avec les deux bornes de connexion (31, 32) s'étendant vers l'extérieur.

5. Elément de chauffage tubulaire conforme à la revendication 1,
caractérisé en ce qu'
au moins l'une des cartouches chauffantes tubulaires (6, 7) comporte deux fils chauffants hélicoïdaux (28, 29) s'étendant selon deux brins respectifs.

6. Elément de chauffage tubulaire conforme à la revendication 1 ou 5,
caractérisé en ce que
le tube enveloppe (23) a une section aplatie en particulier ovale ou rectangulaire.

7. Elément de chauffage tubulaire conforme à la revendication 3,
caractérisé en ce que
les différents fils chauffants hélicoïdaux (28, 29) des cartouches chauffantes tubulaires (6, 7) peuvent être connectés séparément.

Zeichnung