NO124014B - - Google Patents

Description

Anordning ved elektrisk varmekolbe.

Foreliggende oppfinnelse angår elektriske varmekolber

av den art som omfatter et hode, ved hjelp av hvilket varmekolben er montert i veggen av en vannbeholder, og gjennom bunnen av hvilket endene av varmeelementet eller elementene i varmekolben er fort for de elektriske tilkoblinger til elementet eller elementene inne i en koblingsboks dannet ved at et deksel er festet til hodet. Slike varmekolbers hoder er hittil blitt fremstilt av metall, vanligvis ved varmtrekking av messing eller bronse, og deres frem-stilling er kostbar, for det forste fordi selve metallet er kost-bart og for det annet som folge av de mange bearbeidningsopera-sjoner som må utfores på stdpegodset eller det trukne produkt. Det er et hovedformål med foreliggende oppfinnelse å gjore fremstillingen av varmekolbehoder billigere.

I.folge oppfinnelsen er der således skaffet til veie

en elektrisk varmekolbe med et hode utformet som et stopt. stykke av et egnet plastmateriale, idet endepartiene av hvert varmeelement strekker seg inn i det indre av hodet gjennom huller utformet for opptak av disse i bunnen av det stopte hode, idet tetningsorganer er anordnet mellom nevnte endépartier og nevnte hode, og metallklemmeinnretninger er festet til bunnen av hodet og tjener ; til å klemme fast nevnte endépartier til bunnen for å hindre aksial bevegelse av nevnte element-endepartier i forhold til bunnen og likeledes skaffe en jordforbindelse med elementet eller elementene.

Stopningen av varmekolbehodet av et egnet plastmateriale, som natu«rligvis må være av en art som tåler kontakt med varmt vann, gjor det mulig å fremstille- et slikt hode i ett styk-

ke og derved unngå de fleste av de kostbare overflaté-behandlings-og boreoperasjoner som er forbundet med fremstillingen.av et metall-hode. Dertil kommer at selve plastmaterialet naturligvis, vil være meget billigere enn metall. Alle de nddvendige åpninger i hodet, f.eks. for opptak av endepartiene av varmeelementet eller elementene og for en monteringsstolpe for dekslet som vanligvis er anordnet, så vel som en kabelklemme for opptak av den elektriske til-forselsledning, kan utformes som del av en slik stopeform.

Metall-klemmeanordningen, hvorved varmeelementets eller elementenes endeparti klemmes til hodets bunndel, kan ha en hvilken som helst av et antall former og kan være anbragt på innsiden eller på utsiden av hodet. Ved en foretrukken form av oppfinnelsen omfatter imidlertid denne klemmeanordning et metallelement som er ube-vegelig festet til hodets bunn inne i samme mellom endepartiene av varmeelementet eller varmeelementene og som har-inngrep med hvert av disse endépartier på en slik måte at bevegelse av elementet.i lengderetningen i forhold til bunnen er hindret. Et slikt metall-klemmeorgan er fortrinnsvis utformet som en plate av fjærmetall og er festet til hodets bunn mellom de to oppstående endépartier av det tilhorende'varmeelement, slik at platen trykkes sammen mellom . disse endépartier til en buet form og således presser utover for sikker fastklemming av endepartiene mot bunnen. En slik plate vil fortrinnsvis være dannet med passende formede utsnitt i sine mot-stående kanter for åomslutte og gripe varmeelementets endépartier og kan hensiktsmessig være festet til hodets bunn ved hjelp av en bolt som griper direkte inn i denne bunn, slik at fastskruing av bolten i bunnen soker å bevirke avflatning av den buede plate og spredning utover av samme til sikkert inngrep med varmeelementets endépartier.

Dette metallklemmeelement er i god elektrisk kontakt med nevnte endépartier av det tilhorende varmeelement og skaffer en jordforbindelse med varmeelementets ytre metallkapsling. Således kan en klemmestump for forbindelse med jordlederen for kraft-tilførselen være montert i bunnen av hodet i god elektrisk kontakt enten umiddelbart med nevnte metallklemmeelement eller, som i en foretrukket utforelse av oppfinnelsen, med en ytterligere metall-jordingsplate som er gjennomboret for å passe utenpå endene av varmeelementet eller elementene og ligge an mot hodets bunn der hvor det er festet ved hjelp av nevnte metallklemmeelement.

Da den termiske utvidelse og sammentrekning av varmeelementets eller elementenes konvensjonelle ytre metallkapsling vil avvike vesentlig fra de samme egenskaper ved plastmaterialet i hodet, er det nodvendig at den vanntette pakning mellom slike deler er av et elastisk materiale, for å tillate slik forskjellig ekspansjon. Hensiktsmessig og som i en foretrukken utforelsesform av oppfinnelsen, kan disse tetningsorganer omfatte ringformede elastiske ringer som kan settes inn fra den ene eller den annen side av hodets bunn for tett kontakt mellom endepartiene av varmeelementet og hodets hoveddel.

Når den vanntette pakning mellom varmeelementets endépartier og hodet er frembragt ved hjelp av elastiske ringer innsatt fra innsiden av hodet, kan slike ringer være fastholdt i bunnen av radialt utvidede partier av hullene i hodets bunn, gjennom hvilke varmeelementets endépartier er fort, ved hjelp av hylser som passer utenpå elementets endépartier og likeledes passer inn i slike utvidede partier av hullene. Disse hylser kunne hvis onsket være utformet i ett stykke med den ovenfor beskrevne jordingsplate, eller hvis de er adskilt fra samme, kan være holdt på plass i nevnte boringer ved at jordingsplaten ligger utenpå dem.

Varmekolber omfatter vanligvis en termostat for styring av stromtilforselen til varmeelementet eller elementene i samme i

avhengighet av temperaturen på det vann som oppvarmes. Det er selv-følgelig viktig at termostaten er slik anbragt at den npyaktig an-gir forandringer i vanntemperaturen med minimal forsinkelse. Det er

vel kjent å montere en stavtermostat i et vanntett ror som er inn-rettet slik at det strekker seg ned i vannbeholderen fra utsiden

av hodets bunn på en varmekolbe, og en slik termostat kan anordnes i varmekolber i samsvar med oppfinnelsen ved å utforme et slikt ror som en i ett stykke dannet forlengelse av hodets stdpeform. Som et alternativ kan en i ett stykke laget lomme være utformet i hodets bunn for montering av en termostat inne i hodet, men så nær som

mulig inntil vannet i beholderen. En slik termostat kan festes til bunnen av lommen på en måte som tilsvarer den foretrukne festemåte allerede beskrevet for varmeelementet. Imidlertid kan disse anord-ninger i noen tilfelle ikke være tilfredsstillende på grunn av den meget lave varmeledningsevne for plastmaterialer sammenlignet med

de hittil anvendte metaller til utformning av hodet og det er derfor foretrukket å anvende anordningen vist ± britisk patent 1.007. 156, hvor termostaten er montert umiddelbart på en klemmeskrue for varmeelementet inne i hodet, slik at den er folsom for temperaturen av vannet på grunn av forandringene i temperaturen i varmeelementet og fdlgelig i klemmeskruen med forandringene i vanntemperaturen. Som et alternativ og når en jordingsplate er anordnet som beskrevet ovenfor, kan denne plate i seg selv feste termostaten med god termisk kontakt med samme og være anordnet med en forlengelse som strekker seg på en.tettende måte gjennom hodets bunn for direkte varmeledning av vannet til termostaten.

Oppfinnelsen vil forståes bedre ut fra folgende detal-jerte beskrivelse av et eksempel under henvisning til tegningene, hvor fig. 1 er et planriss av hodet for en elektrisk varmekolbe i samsvar med oppfinnelsen med dekslet fjernet, fig. 2 er et tilsva-rende riss som fig. 1, men med termostaten for varmekolben likeledes fjernet, fig. 3 er et planriss fra undersiden av bare hodet, dvs,, uten varmeelement, fig. 4. er et snitt etter linjen IV - IV på fig. 2 og fig. 5 er et snitt etter linjen V - V på fig. 2 med varmekolbens deksel på plass.

I denne utforélsesform av oppfinnelsen er der skaffet til veie en elektrisk varmekolbe med et enkelt varmeelement 1 av konvensjonell type., dvs. som omfatter en varmetråd eller bånd som er omgitt av en elektrisk isolator og pakket i et metallror boyd til en avlang U-form. På vanlig måte strekker varmetråden seg ikke helt. frem til endene av elementet 1, men er i området for slike ender forbundet med kalde ledere. For å unngå overopphetning av plastmaterialet i hodet kan de kalde ledere nodvendigvis være lengere enn vanlig slik at de strekker seg gjennom bunnen og hodet og utenfor samme i en liten grad.

Varmekolbens hode er laget som et stdpestykke i ett stykke av egnet plastmateriale og har i prinsippet en konvensjonell form som omfatter et sirkulært bunnparti 3 avgrenset av en opprettstående med utvendige gjenger forsynt sylindrisk vegg 4, ved hjelp av hvilken hodet kan monteres i veggen på en vanntank. Den sylindriske vegg 4 forer inn til et utover forlenget flatt ringformet parti 5 som på sin side avgrenses av en lav opprettstående sylindrisk vegg 6, mens ytterveggen av nevnte sylinder har åttekantet tverrsnitt, slik at en hensiktsmessig nbkkel eller skiftnokkel kan påsettes den åttekantede vegg for å foreta monte-ringsoperasjonen nevnt ovenfor. Avstivningsstotter 31 i ett stykke med den nevnte sylindriske vegg 4, det ringformede parti 5 og den opprettstående vegg 6 er anordnet sammen med bbssinger 7 som danner ett stykke med nevnte ringformede parti 5 og den opprettstående vegg 6. Avstivningsribber 8 i form av et kors er laget i ett stykke med en ytre overflate 3b av bunnen 3. Bunnen omfatter også som en i ett stykke utformet forlengelse av den ytre overflate 3b en blokk 9 anbragt nær dens omkrets, idet denne blokk 9 er dannet med et par sylindriske boringer 10 parallelle med hodets akse og som strekker seg hele veien gjennom bunnen 3 i hodet inn i dettes indre. To konvensjonelle kabelklemmer 11 er utformet i ett stykke med nevnte opprettstående vegg 6 og ringformede parti 5 av hodet for å skaffe et hensiktsmessig innforingspunkt for en nettledning på hver side av hodet.

Endene av varmeelementet 1 er fort gjennom de sylindriske boringer 10 i hodets bunn 3, slik at de stikker frem ca. 13 mm over innsiden av bunnoverflaten og hver ende av elementet 1

har en konvensjonell klemmeskrue 12 som er festet koaksialt på samme. Lengdene av de kalde ledere på elementet er slik at de strekker seg helt gjennom plasthodets stopestykke og utenfor samme i en tilstrekkelig grad til å hindre overopphetning av hodets materiale. Boringene 10 gjennom hodets bunn 3 er slik dimensjonert at varmeelementets endépartier har glidende pasning i samme og vanntettheten av disse gjennomganger er sikret ved hjelp av 0-ringer 13 av silicongummi innsatt i radialt utvidede endeområder 14 av boringene 10 fra hodets innside. En sylindrisk nylonhylse 15

passer utenpå endepartiet av hvert varmeelement for å fylle den ovre del' av det radialt utvidede parti 14 av boringen 10, slik at tetningsringen 13 holdes effektivt på plass.

En jordledningsplate 16 av messing omfatter en bunndel 16a forbundet med en oppstående omvendt L-formet forlengelse 16b. Bunndelen 16a er utformet med to sirkulære boringer for opptak av endene av elementet 1 gjennom samme og tjener som en holder for hylsene 15 ved at den stoter mot innersiden av bunnen 3- Den opprettstående del av forlengelsen l6b forer til bunndelen l6a langs den innvendige overflate av nevnte sylindriske vegg 4 og den tverf-gående del av forlengelsen l6b hviler i en holder 17 avgrenset ved adskilte ribber 18 dannet i ett stykke med nevnte ringformede parti 5 og opprettstående vegg 6. Mellom de nevnte ribber 18 og utformet i nevnte ringformede parti 5 foreligger en kvadratisk fordypning

19 som opptar det firkantede hode 20 av en bolt 21 hvis tange 22

går gjennom et hull 23 i nevnte tverrstykke av platens 16 forlengelse 16b. En kontaktmutter 24 er skrudd inn på tangen 22 og under drift danner den således utformede klemmeskrue varmeanordningens jordforbindeIse.

Endene av varmeelementet 1 er fastklemt mot aksial bevegelse i forhold til hodet ved hjelp av en plate 25 av fjærmetall med i det vesentli<g>e.rektan<g>ulær, form som har en rektangu-

lær utsparing 26 i hver.av to motsatte, kanter, idet disse utsparinger 26 er slik dimensjonert at de tett omslutter varmeelementets 1 rorformede metallkapsling. Bredden av platen 25 i området for utsparingene 26 er. imidlertid noe storre enn den korteste avstand mellom de to varmeelementers endépartier, hvor disse, kommer frem fra hodets bunndel 3. Klemmeplaten 25 av fjærmetall må når den er montert mellom disse ender, slik at den sitter på nevnte jordings-forbindelsesplate 16, derfor anta en oppad boyd form. En bolt 27

går gjennom senter av fjærmetallplaten 25 og gjennom en tredje boring i jordingsforbindelsen 16 ned i hodets bunndel 3, og det vil være klart at når bolten 27 skrues ned i bunndelen 3, vil den soke å bevirke avflatning av fjærmetallplaten 25 og. dens med utsparinger forsynte kanter vil trenges fra hverandre til meget sikkert inngrep med varmeelementets rorformede metallkapsling, slik at sistnevnte klemmes fast mot hodets bunndel 3 mot aksialbevegelse. Samtidig bevirker klemmeplaten 25 en god elektrisk forbindelse mellom jor-dingsf orbihdelsesplaten" 16 og varmeelemeritets endépartier.

En konvensjonell koppformet hette eller et deksel 28, likeledes laget som et stopestykke av plast, anordnes for hodet og festes påplass ved hjelp av skruer (ikke vist) fort inn i huller 29 i bbssingene 7 for sammen med hodet å danne en lukket koblingsboks. En termostalbryter 30 er montert på en av klemmeskruene 12 for varmeelementet i elektrisk forbindelse med samme for å styre driften av elementet 1 i avhengighet av temperaturen av det vann som skal oppvarmes.

Blandt egnede plastmaterialer for fremstillingen av hodet er glassarmerl "Kemetal" (åcetalpolymer), glassarmert hydro-lyse-stabi1 i sert nylon, og "Rossite", en polyesterharpiks med anorganisk fyllstoff.

Det vil således fremgå at oppfinnelsen skaffer til veie en elektrisk varmekolbe som kan fremstilles meget rimeligere enn kjente varmekolber med metallhoder. Videre, mens tidligere kjente varmeel emenl er v/ar slagloddet til bunndelen av de konvensjonelle met al 1-loder og således nddvendi gg jorde et.varmeelement innlagt i et kobberrbr, hvilket deretter ble el ektro-fort innet eller forniklet, kan elektriske varmekolber i samsvar med foreliggende oppfinnelse anvende et varmeelement med en mantel av rustfritt stålror som er billigere enn et kobbermant1 et element og dessuten sterkere overfor naturlige salter og kunstige vann-rensere, såsom klor.

Claims (10)

1. Elektrisk varmekolbe, karakterisert ved et hode utformet som et stopt stykke av et egnet plastmateriale, idet endepartiene av varmeelementet (1) eller elementene strekker seg inn i det indre av hodet gjennom huller utformet for opptak av disse i bunnen (3) av det stopte hode, idet tetningsorganer (13) er anordnet mellom nevnte endépartier og nevnte hode og melall-klemmeinnretninger (25) er festet til bunnen av hodet og tjener til å klemme fast nevnte endépartier til bunnen for å hindre aksial bevegelse av nevnte elementendepartier i forhold til bunnen og likeledes skaffe en jordf orbindel se (16). med elementet eller elementene. 2. Varmekolbe ifdlge krav 1, karakterisert

ved at nevnte metallklemmeinnretnirigér (25) omfatter et metallelement som er fåst festet til hodets bunn (3) inne i denne mellom endepartiene av varmeelementet (1) eller elementene og som har inngrep med hvert av disse endépartier på en slik måte at bevegelse av elementet i lengderetningen i forhold til bunnen (3) er hindret.

3. Varmekolbe ifdlge krav 2, karakterisert ved at hvert klemmeelement er laget som en plate (25) av f jær-metall og er festet til' hodets bunn (3) mellom de to oppstikkende endépartier av det tilhdrende varmeelement (1), slik at platen (25) trykkes sammen mellom disse endépartier til én buet form og derved presser utover for sikkert å klemme endepartiene mot bunnen'.

4.. Varmekolbe ifolge krav 3, karakterisert ved at hver klemmeplate (25) er laget med passende formede utsparinger (26) i sine motsatte kanter for å omslutte og gripe varmeelementets endépartier.

5. Varmekolbe ifdlge krav 3 eller 4, karakterisert ved at hver klemmeplate (25) er festet til hodets bunn (3) ved hjelp.av en bolt (27) som har inngrep umiddelbart i denne bunn, slik at innskruingen av denne bolt i bunnen soker å bevirke at den buede plate trykkes flat og spres utover til sikkert inngrep med. varmeelementets endépartier.

6. Varmekolbe ifolge et av kravene 2 til 5, karakterisert ved en ytterligere jordingsplate (16) av metall som er gjennomboret for å passe inn over endene av hvert varmeelement og ligger an mot hodets bunn (3), hvor den festes ved hjelp av nevnte metallklemmeinnretning (25)., og en jo rdingsklemme-skrue (21) montert i hodet med god elektrisk kontakt med nevnte jordingsplate.

7. Varmekolbe ifdlge et av dé foregående krav, karakterisert ved at nevnte tetningsorganér mellom endepartiene av varmeelementet og nevnte hode omfatter ringformede elastiske ringer som tettende griper irin mellom endepartiene av varmeelementet og hodets hoveddel.

8.. Varmekolbe ifolge krav 7> karakterisert ved at elastiske tetningsringer (13) er satt inn fra hodets innside og holdes på plass i bunnen av radialt utvidede partier (14) av hullene (10) i hodets bunn, gjennom hvilke varmeelementets endépartier fores, ved hjelp av hylser (15) som passer inn over elementets endépartier og likeledes passer inne i disse utvidede partier (14) av hullene.

9. Varmeelement ifdlge krav 7 og 8 i avhengighet av krav 6, karakterisert ved at nevnte hylser (14) holdes fast i nevnte boringer (10) ved hjelp av den ovenfor liggende jordingsplate (16).

10. Varmekolbe ifdlge et av de foregående krav, karakterisert ved at varmeelementet (1) eller elementene er dekket av et ror av rustfritt stål.