Inhalt |
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Einführung |
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Heizpatronen sind preiswert, robust und montagefreundlich. Hochverdichtet erreichen sie bis zu 50 W/cm² und halten höchste
Belastungen stand. Neben unserem breiten Standardangebot entwickeln und fertigen wir gerne auch nach Ihren speziellen Vorgaben.
Alternative Produktbezeichnungen: Spiralpatronen, Spiralheizpatronen, Messerpatronen, Gießereipatronen |
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| KONSTRUKTIVE SPEZIFIKATIONEN UND TOLERANZEN |
| Leistung: |
+5% |
-10% |
| Widerstand: |
-5% |
+10% |
| Hochspannungsfestigkeit: |
1500 |
V |
| Isolationswiderstand (bei 1000 V DC): |
>10 |
MOhm |
| Ableitstrom (kalt): |
< 0,5 |
mA |
| Max. Arbeitstemperatur: |
750 |
°C |
| Längentoleranz: |
±2 |
% |
| |
(min. ±1 mm) |
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| Durchmesser |
4 |
6,5 |
8 |
10 |
12,5 |
16 |
20 |
mm |
| |
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1/4'' |
|
3/8'' |
1/2'' |
5/8'' |
3/4'' |
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| Max. Spannung |
240 |
400 |
400 |
400 |
400 |
400 |
400 |
V |
| Max. Strom |
1 |
4 |
5 |
7 |
14 |
18 |
22 |
A |
Als Sonderausführung verfügbare Durchmesser (Auf Anfrage):
Ø 5,9 / 6 / 12 / 14 / 15 / 18 / 25 / 25,4 / 31,8 mm
quadratisch: 4,5 x 4,5 / 6 x 6 / 8 x 8 / 10 x 10 mm (siehe Kapitel 1.5) |
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1.1 Hochleistungsheizpatronen |
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Hochleistungsheizpatronen zeichnen sich durch ihre hohe Verdichtung und damit besonders effiziente
Wärmeabgabe aus. Deshalb produzieren wir sie ausschließlich
mit einer geschliffenen Oberfläche für eine h7/H7-Passung.
Der Heizleiter wird wie auf dem Foto dargestellt auf einen keramischen
Wickelkörper gespult.
Anschließend wird der Zwischenraum zum Patronenmantel mit MgO verfüllt.
Zum Abschluss wird die Patrone umlaufend reduziert und damit verdichtet.
Der Vorteil dieses Aufbaus liegt in der geringen Distanz des Heizleiters zum Mantel
und der daraus resultierenden sehr guten Wärmeübertragung sowie einem sehr guten Regelverhalten.
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| » Standard-Anschlussausführung(en) » siehe Abbildungen Typ I, Typ N, Typ F
» Standard-Durchmesser, -Längen und -Leistungen » siehe nachstehende Tabellen
» Optionen » siehe Kapitel 1.2 |
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Typ I
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|
Die elektrische Kontaktierung erfolgt "im Inneren" der Heizpatrone
(max. Leitungslänge unverlängert 2000 mm)
Vorteil: flexibler Abgangsbereich |
Typ N
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Die Normale elektrische Kontaktierung erfolgt außerhalb der Heizpatrone
und liegt geschützt im Silikon imprägnierten Glasseidenschlauch
Vorteil: kostengünstige Herstellung, frei wählbare Leitungslänge |
Typ F
| Ø |
3/8''
10 mm |
1/2''
12,5 mm |
5/8''
16 mm |
3/4''
20 mm |
| T [mm] |
4 |
5 |
6 |
7,5 |
|
|
Die Flexible Variante der außen kontaktierten "Normalausführung" Typ N
Vorteil: Verbindungsstelle liegt geschützt vor Biegebeanspruchung in einer Keramikendkappe, aus Lagerpatronen herstellbar,
frei wählbare Leitungslänge |
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| |
Standard-Anschlussleitung:
250 mm glasseidenisolierte Reinnickellitze (bis 300°C dauertemperaturbeständig)
Ø 4,0 mm PTFE-Litze (bis 260°C dauertemperaturbeständig)
(Mit Thermofühler: 1000 mm)
(Thermoausgleichsleitungen siehe Kapitel 1.2) |
| |
| Ø |
4,0 mm |
6,5 mm
1/4'' |
8 mm |
10 mm
3/8'' |
12,5 mm
1/2'' |
16 mm
5/8'' |
20 mm
3/4'' |
Legende
S = Standard
O = Option |
| I |
S |
S |
S |
O |
O |
O |
O |
| N |
- |
- |
- |
S |
S |
S |
S |
| F |
- |
- |
- |
O |
O |
O |
O |
|
| |
|
|
| |
Als Sonderausführung verfügbare Durchmesser (Auf Anfrage):
Ø 5,9 / 6 / 12 / 14 / 15 / 18 / 25 / 25,4 / 31,8 mm
quadratisch: 4,5 x 4,5 / 6 x 6 / 8 x 8 / 10 x 10 mm (siehe Kapitel 1.5) |
| |
1.2 Optionen |
|
|
|
| |
Folgende Optionen müssen (falls gewünscht) in Anfrage und Bestellung gesondert spezifiziert werden:
» Thermofühler (Typ, Position)
» Anschluss (Anschlusslitze, Feuchtigkeitsschutz, Schutzleiter)
» Abgang (Winkelabgang, Einschraubnippel,
Flansch lang, Sicherungsring, Zapfen)
» Schutzschlauch
» Leistungsverteilung
|
| |
| Thermofühler |
| |
Typ TC1 (Standard)
|
Messpunkt auf Höhe des Patronenbodens am Mantel geerdet
Vorteil: kurze Reaktionszeit |
Typ TC2
|
Messpunkt auf Höhe des Patronenbodens nah am Mantel (potentialfrei)
Vorteil: geringere Störempfindlichkeit |
Typ TC3
|
Der Messpunkt ist mittig in der beheizten Zone am Patro-nenmantel geerdet
Vorteil: kurze Reaktionszeit |
Typ TC4
|
Der Messpunkt liegt potentialfrei mittig in der beheizten Zone nah am Patronenmantel
Vorteil: geringe Störempfindlichkeit |
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| |
| DIN 43714 |
empfohlene
Einsatztemperatur |
TC1
Standard |
TC2 |
TC3 |
TC4 |
| Typ |
+ |
- |
| J |
Rot
(Fe) |
Blau
(CuNi) |
< 400°C |
x |
x |
x |
x |
| K |
Rot
(NiCr) |
Grün
(Ni) |
< 750°C |
x |
x |
x |
x |
| PT 100 |
|
|
< 150°C |
- |
> 10 / 3/8'' |
- |
> 10 / 3/8'' |
|
| Standard-Thermolitze: 1000 mm, PTFE-isoliert |
| |
| Anschluss |
| Anschlusslitze |
| Neben unserem Standard „glasseidenisolierte Reinnickellitze“ (300°C)
können alternativ auch andere Litzen angebracht werden. Erhältlich sind: |
| |
PTFE-isolierte Reinnickellitze
Temperaturbeständig bis 260°C
Vorteil: feuchtigkeitsdicht |
Silikon-isolierte vernickelte Kupferlitze
(nur mit Standardanschluss Typ N »
siehe Kapitel 1.1)
Temperaturbeständig bis 180°C
Vorteil: flexibel, feuchtigkeitsdicht |
Hochtemperaturlitze
Temperaturbeständig bis 500°C
Vorteil:: hoch temperaturbeständig |
|
| |
| Feuchtigkeitsschutz |
| Anstelle den Patronenabgang mit Keramikzement zu vergießen oder
mit einem Keramikkopf zu versehen (vgl. Standard-Anschlüsse in Kapitel
1.1) können alternativ auch Verschlussarten hergestellt werden, die
einen besonderen Feuchtigkeitsschutz bieten. |
| |
PTFE
|
Mit einer einreduzierten PTFE-Scheibe verschlossene Heizpatronen sind
bis 260°C dauertemperaturbeständig und sollten in Verbindung mit PTFE-isolierter Anschlusslitze zum Einsatz kommen.
Vorteil: feuchtigkeitsgeschützt |
Silikon
|
Mit Silikon vergossene Heizpatronen sind bis 180°C temperaturbeständig
und sollten in Verbindung mit Silikon-isolierter Anschlusslitze verwendet werden.
Vorteil: feuchtigkeitsgeschützt |
Epoxydharz
|
Mit Epoxydharz vergossene Heizpatronen sind bis 120°C (optional bis 200°C) temperaturbeständig
und können sowohl mit Silikon- als auch PTFE-isolierter Litze verwendet werden.
Vorteil: feuchtigkeitsdicht |
|
| |
| Schutzleiter |
| Schutzleiter sind in glasseidenisolierter Reinnickellitze oder PTFE verfügbar und montierbar (auf Anfrage). |
| |
| Abgang |
| Winkelabgang |
| |
Typ A
|
|
Abgang der Anschlussleitungen durch den Patronenmantel, mit Keramik vergossen
Vorteil: platzsparend, kostengünstig |
Typ B
|
|
Winkelklotz
Vorteil: robust (Gießereipatronen)
Schlauchanbringung möglich
(s. Schutzschlauch), gasdicht möglich |
Typ C
|
|
Winkelrohrstück
Vorteil: platzsparend, Schlauchanbringung möglich (s. Schutzschlauch) |
| Typ D |
|
Gebogener Abgang
Vorteil: gasdicht, Schlauchanbringung möglich (s. Schutzschlauch) |
|
| |
| Bemaßungstabelle |
| Ø |
4,0 mm
nur Typ C |
6,5 mm
1/4'' |
8 mm |
10 mm
3/8'' |
12,5 mm
1/2'' |
16 mm
5/8'' |
20 mm
3/4'' |
| A [mm] |
- |
5 |
6 |
6 |
8 |
10 |
12 |
| B [mm] |
- |
8 |
10 |
12 |
14 |
18 |
22 |
| C [mm] |
- |
6 |
7 |
7 |
8 |
10 |
10 |
| D [mm] |
- |
8 |
10 |
10 |
12,5 |
16 |
16 |
| E [mm] |
2,5 |
4,2 |
5,2 |
6,5 |
8 |
10,5 |
13 |
| F [mm] |
12 |
16 |
18 |
22 |
26 |
30 |
36 |
|
| |
| Einschraubnippel |
|
|
Ø
Gewinde |
4,0 mm |
6,5 mm
1/4'' |
8 mm |
10 mm
3/8'' |
12,5 mm
1/2'' |
16 mm
5/8'' |
20 mm
3/4'' |
| M (Gewinde) |
- |
M10 x 1
1/8" |
M12 x 1,5 |
M14 x 1,5
1/4" |
M16 x 1,5
3/8" |
M20 x 1,5
1/2" |
M27 x 1,5
3/4" |
| G [mm] |
- |
7 |
9 |
9 |
10,5 |
13 |
13,5 |
| H [mm] |
- |
3,5 |
4 |
4 |
4,5 |
5 |
6,5 |
| I [mm] |
- |
12 |
14 |
17 |
19 |
24 |
30 |
|
| |
| Flansch lang |
|
| Ø |
4,0 mm |
6,5 mm
1/4'' |
8 mm |
10 mm
3/8'' |
12,5 mm
1/2'' |
16 mm
5/8'' |
20 mm
3/4'' |
| A [mm] |
- |
3,2 |
3,5 |
3,5 |
4,5 |
5,5 |
6,5 |
| B [mm] |
- |
6 |
7 |
9 |
10 |
13 |
15 |
| C [mm] |
- |
8,5 |
9,5 |
10,5 |
13,5 |
16,5 |
19,5 |
| D [mm] |
- |
13 |
14,5 |
16,5 |
20,5 |
25,5 |
29,5 |
| E [mm] |
- |
3 |
3 |
3 |
4 |
5 |
6 |
| S [mm] |
- |
1,2 |
1,5 |
1,8 |
2 |
2,5 |
3 |
|
| |
| Sicherungsring |
|
| Ø |
4,0 mm |
6,5 mm
1/4'' |
8 mm |
10 mm
3/8'' |
12,5 mm
1/2'' |
16 mm
5/8'' |
20 mm
3/4'' |
| D [mm] |
- |
10 |
12 |
15 |
17,5 |
22 |
26 |
| S [mm] |
- |
1,5 |
1,5 |
2 |
2 |
2,5 |
2,5 |
|
| |
| Zapfen |
|
| Ø |
4,0 mm |
6,5 mm
1/4'' |
8 mm |
10 mm
3/8'' |
12,5 mm
1/2'' |
16 mm
5/8'' |
20 mm
3/4'' |
| D [mm] |
- |
- |
- |
7,5 |
9 |
12 |
16 |
| S [mm] |
- |
- |
- |
4 |
5 |
6 |
8 |
|
| |
| Schutzschlauch |
| Silikon imprägnierter Glasseidenschlauch |
Bis 180°C temperaturbeständig
Bis Ø 8 mm mit Keramikzement im Kopf eingegossen
Ab Ø 10 mm / 3/8'' mit Rohrstück
Vorteil: flexibel bis 260°C |
|
Ø
Rohrstück |
4,0 mm |
6,5 mm
1/4'' |
8 mm |
10 mm
3/8'' |
12,5 mm
1/2'' |
16 mm
5/8'' |
20 mm
3/4'' |
| D [mm] |
ohne Rohrstück |
11 |
10,5 |
14 |
18 (20 mm)
17 (3/4'') |
| E [mm] |
35 |
30 |
40 |
40 |
|
| |
| Silikonkabel |
Bis 180°C temperaturbeständig
Vorteil: flexibel, mechanisch belastbar und feuchtigkeitsgeschützt in Verbindung mit Silikonverguss |
|
Ø
Rohrstück |
4,0 mm |
6,5 mm
1/4'' |
8 mm |
10 mm
3/8'' |
12,5 mm
1/2'' |
16 mm
5/8'' |
20 mm
3/4'' |
| D [mm] |
- |
7,5 |
9,2 |
11 |
10,5 |
14 |
18 (20 mm)
17 (3/4'') |
| E [mm] |
- |
30 |
30 |
35 |
30 |
40 |
40 |
|
| |
| Drahthohlgeflechtschlauch |
Befestigung mit Rohrstück oder mit Ring
Vorteil: flexibel, mechanisch belastbar |
|
Ø
Rohrstück |
4,0 mm |
6,5 mm
1/4'' |
8 mm |
10 mm
3/8'' |
12,5 mm
1/2'' |
16 mm
5/8'' |
20 mm
3/4'' |
| D [mm] |
- |
7,5 |
9,2 |
11 |
10,5 |
14 |
18 (20 mm)
17 (3/4'') |
| E [mm] |
- |
30 |
30 |
35 |
30 |
40 |
40 |
|
| |
| Metallgliederschlauch |
Edelstahlwellschlauch |
| Vorteil: mechanisch belastbar |
Vorteil: mechanisch belastbar und gasdicht |
|
|
|
Ø
Rohrstück |
4,0 mm |
6,5 mm
1/4'' |
8 mm |
10 mm
3/8'' |
12,5 mm
1/2'' |
16 mm
5/8'' |
20 mm
3/4'' |
| C [mm] |
- |
10 |
10 |
10 |
13 |
16 |
20 |
|
| |
| Leistungsverteilung |
| |
|
In der Regel kann die über die Patronenlänge erzeugte elektrische
Wärmeenergie nicht gleichermaßen „gut“ abfließen.
Das führt zu inhomogenen Temperaturverläufen entlang des
Patronenmantels („Wärmebauch-Phänomen“). Wo
dies vermieden werden soll, können Heizpatronen mit Leistungsverteilung
Abhilfe schaffen. Dazu wird an beiden Enden auf einer bestimmten
Länge (L1 und L2) der Heizleiter dichter gewickelt, wodurch
sich in diesen Bereichen eine relative Leistungserhöhung ergibt
(Leistungsanteile E1 und E2 in %, E1+E2+E3 = 100%). |
|
| |
1.3 Verdichtete Heizpatronen (Spiralheizpatronen) |
|
|
|
| |
|
|
| |
Verdichtete Heizpatronen erzeugen ihre Wärmeenergie mit einer
durch Lochkeramiken geführten Heizleiterwendel. Sie eignen sich besonders
für Anwendungsfälle, in denen keine hohe Oberflächenbelastung
(max. 15 W/cm² -> siehe Berechnungsformel) oder sehr lange Heizpatronen
verlangt werden.
Standard-Anschluss: 250 mm glasseidenisolierte Reinnickellitze, außen angeschlagen (Typ N)
Auf Wunsch können die Patronen mit einer h7-Oberfläche
versehen werden (bei den Hochleistungs-heizpatronen Standard). |
| |
 |
| |
| Ø |
6,5 mm
1/4''
-0,02
-0,08 |
8 mm
-0,03
-0,10 |
10 mm
3/8''
-0,03
-0,12 |
12,5 mm
1/2''
-0,04
-0,14 |
16 mm
5/8''
-0,05
-0,16 |
20 mm
3/4''
-0,06
-0,20 |
| min.L [mm] |
160 |
160 |
200 |
300 |
400 |
500 |
| max. L [mm] |
1000 |
1000 |
1400 |
1800 |
2000 |
2000 |
| max. Ampère |
4 |
500 |
7 |
14 |
18 |
22 |
| max. W/cm² |
15 |
15 |
15 |
14 |
14 |
13 |
| max. Volt |
240 |
240 |
240 |
240 |
380 |
380 |
| max. Watt (240V) |
960 |
1200 |
1700 |
3400 |
4300 |
5300 |
| max. Watt (380V) |
- |
- |
- |
- |
3600 |
8400 |
|
| |
1.4 Kleinspannungsheizpatronen |
|
|
|
| |
|
|
| |
Kleinspannungsheizpatronen sind unipolare Heizpatronen, bei denen die Heizleiterwendel (NiCr 80/20),
eingebettet in hochverdichtetem MgO, koaxial im Patronenmantel liegt. Zur einen Seite sind sie verbunden mit der Anschlusslitze
und zur anderen mit dem Patronenboden (Erdung).
Standard-Anschluss: 500 mm glasseidenisolierte Reinnickellitze |
| |
Ø
mm |
L
mm |
W
24 V |
W/cm² |
4,5
-0,02
-0,04 |
40 |
60 |
15 |
| 100 |
25 |
| 50 |
60 |
11 |
| 100 |
18 |
| 60 |
80 |
11 |
| 125 |
17 |
| 70 |
80 |
10 |
| 125 |
15 |
| 80 |
100 |
11 |
| 160 |
17 |
| 100 |
100 |
8 |
| 160 |
13 |
| 130 |
125 |
7 |
| 200 |
12 |
|
| |
1.5 Quadratische Heizpatronen |
|
|
|
| |
|
|
| |
|
Quadratische Heizpatronen haben ihren Einsatzbereich dort, wo eine hohe Heizleistung nah an der Werkzeugoberfläche installiert werden muss,
so z.B. in Schnittmessern, Siegelstationen oder Heizplatten. Am einfachsten gelingt dies durch Einpressen der Heizpatrone in eine Rechtecknut.
Neben der vorteilhaften Wärmeabgabe über ¾ der Mantelfläche, entfällt zudem das Eingießen bzw. Einzementieren, wie es bei runden
Heizungsquerschnitten nötig ist. Im Unterschied zu den ebenfalls quadratisch erhältlichen Rohrheizkörpern
(siehe Kapitel 4.1 Flexible Heizschlangen),
besitzen Heizpatronen einen einseitigen Anschluss und können aufgrund ihres inneren Aufbaus mit bis zu 16W/cm² belastet werden.
|
| |
| Querschnitte |
 |
4,5 x 4,5 mm |
 |
6 x 6 mm |
 |
8 x 8 mm |
 |
10 x 10 mm |
|
| |
| Anschluss |
| Wie bei zylindrischen Heizpatronen (siehe Kapitel 1.2 Optionen) |
| |
| Mantel |
| Edelstahl 1.4541 (Nickel 2.4068) |
| |
| Biegeweiche Auführungsvarianten |
| Zum Anpassen an 2D & 3D-Konturen |
| |
|
|
Mit Anschlusskopf
4,5 x 4,5 mm » Ø 6,5 x 30 mm
6,0 x 6,0 mm » Ø 8,0 x 30 mm
8,0 x 8,0 mm » Ø 9,2 x 30 mm
10 x 10 mm » auf Anfrage |
|
|
Mit Nickel-Anschlussdornen |
|
| |
1.6 Service |
|
|
|
| |
Einbauhinweise
» Durch die hygroskopische Eigenschaft der verwendeten keramischen Isolationswerkstoffe
ziehen diese Feuchtigkeit. Deshalb versenden
wir unsere Heizpatronen i.d.R. eingeschweißt im luftdicht abgeschlossenen
Plastikbeutel. Bei ungeschützter Lagerung an Umgebungsluft ist
vor Inbetriebnahme unbedingt der Isolationswiderstand festzustellen
und ggf. eine Trocknungsphase vorzusehen (Anfahrschaltung oder Trockenofen).
» Ein Abbiegen außen liegender Verbindungsstellen (Anschlussausführung
Typ N) kann zum Bruch der Anschlüsse führen und ist deshalb
unbedingt zu vermeiden.
» Die max. Temperaturbelastung von 750°C am Patronenmantel gilt nicht
für den Anschlussbereich. Die im Anschlussbereich auftretenden
Temperaturen bestimmen maßgeblich die Eignung zur Auswahl stehender
Anschlussausführung.
» Die angegebene Nennspannung darf nicht überschritten werden, da
ansonsten Überhitzungsgefahr besteht.
» Grundsätzlich gilt: je besser die erzeugte Wärme abfließen
bzw. in das zu beheizende Werkstück einströmen kann, desto
höher kann die Oberflächenbelastung am Patronenmantel gewählt
werden.
» Leistungsdichten am Patronenmantel von bis zu 50 W/cm² sind nur
geregelt und bei thermisch günstigen Einbauverhältnissen
vertretbar. Gut Wärme leitende Konstruktionswerkstoffe und ein
eng tolerierter Patronensitz werden deshalb dringend empfohlen.
» Für unsere h7-geschliffenen Hochleistungsheizpatronen empfehlen
wir H7-Bohrungen mit möglichst geringer Rauhtiefe.
» Bohrungsformfehler, Querbohrungen oder Lunker behindern die Wärmeabfuhr
und führen zu Wärmestaus, was zu einem kritischen partiellen Überhitzen
der Patrone führen kann.
» Der Anschlussbereich von Heizpatronen muss grundsätzlich geschützt
werden vor Schmier-, Reinigungs- und Lösungsmitteln, da diese
in die Keramik eindiffundieren und zu Kurzschlüssen führen
können.
» Da es in jeder Praxisanwendung Betriebs- und Umgebungsparameter gibt,
die sich in der Theorie nicht exakt bestimmen lassen, empfehlen wir
grundsätzlich, Heizpatronen vorab in der Anwendung selbst unter
den tatsächlichen Betriebsbedingungen zu testen. |
English
