AT159498B - Heizelement für Hochtemperaturöfen. - Google Patents

Description

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  Heizelement für Hochtemperaturöfen. 



   Im Stammpatent sind   ausführlich   die Vorteile beschrieben, die die Einführung einer Wärmedrossel in Heizelemente mit Schutzrohren für   Hochtemperaturöfen   mit sich bringt. Die vorliegende Erfindung betrifft weitere Verbesserungen an derartigen Heizelementen mit Wärmedrosseln. 



   Erfindungsgemäss wird die Wärmedrossel, die im Stammpatent beschrieben ist, als Ausgleichsglied für mechanische Kräfte, die durch Wärmeausdehnungsdifferenzen zwischen dem metallischen Heizleiter und der keramischen Hülle bzw. dem kühlgehaltenen vakuumdichten Endverschluss auftreten, benutzt. 



   Die Erfindung soll an Hand der beiden Fig. 1 und 2 näher erläutert werden. Die Figuren geben jedesmal Schnitte durch die Enden eines solchen Heizelementes wieder. 1 ist der eigentliche Heizleiter, der von einer keramischen Hülle 2 umgeben ist. Bei. 3 ist in einem Zapfen die Wärmedrossel 4 am besten durch Vergiessen im Vakuum oder in inerter Atmosphäre angeschlossen. Das andere Ende der Heizdrossel ist bei 6 durch Schweissen oder Löten mit der   Verschlusskappe   5 verbunden. Erfindungsgemäss wird nun die Wärmedrossel 4 so ausgestaltet, dass sie leicht bei Wärmeausdehnung des Heizstabes 1 elastisch oder plastisch nachgeben kann, also beispielsweise, wie in Fig. 1 angedeutet, in Wellenform hin-und hergeführt. Aber auch andere flexible Formen sind brauchbar, wie z. B. die Ausbildung der Drossel in Form einer Wendel.

   Diese Formen der Wärmedrossel haben auch noch den Vorteil, dass man auf eine verhältnismässig kleine Länge 1 eine grössere Drossellänge unterbringen kann als bei einer geradlinigen Drossel. Das ist deshalb besonders wichtig, da, wie im Hauptpatent ausgeführt worden ist, die Drossel innerhalb der Strecke 1 liegen soll, auf der das Heizelement die Ofenwand durchsetzt. Bei der erfindungsgemässen Drossel ist man nun im Gegensatz zur geradlinigen Drossel   bezüglich   der wirksamen Drossellänge unabhängig von der erwähnten Stärke der Ofenwand, so dass man bei gleicher thermischer und elektrischer Leitfähigkeit des Drosselmaterials den Durchmesser des Wärmedrosselstabes stärker wählen kann, was manchmal aus mechanischen Gründen erwünscht ist. 



   Fig. 2 zeigt eine andere Ausführungsform einer flexiblen Wärmedrossel, die neben ihrer Wärmedrosselwirkung gleichzeitig als   Ausgleichsglied   für Ausdehnungsdifferenzkräfte dient.   1   bedeutet wieder den eigentlichen Heizleiter, 2 das keramische Schutzrohr. Die Wärmedrossel 7 ist aus mehreren auf einem Kreisbogen angeordneten Vierkantstäben gebildet, die in der Mitte nach aussen leicht gebogen sind. Einen Querschnitt durch die Mitte der so ausgebildeten Wärmedrossel 7 zeigt Fig. 3, bei der beispielsweise vier Vierkantstäbe verwendet worden sind. Die Drossel 7 der Fig. 2 ist mit der Anschlusskappe 8 mit Hilfe eines Innenpfropfens 9, auf den die einzelnen Stäbe aussen aufgeschweisst sind, verbunden.

   In manchen Fällen empfiehlt es sich, zusätzlich einen Dichtungspfropfen aus einem Material niederer Fliessgrenze entweder an den Befestigungsstellen an den Enden der Drossel, wie in Fig. 2 bei 10 und 11 angedeutet ist, oder an andern Stellen der Drossel, wo gerade eine für die Dichtungswirkung des Pfropfens günstige Temperatur herrscht, unterzubringen. Sind diese Dichtungpfropfen an den Enden der Drossel angebracht, so erhöhen sie die Sicherheit des thermischen und elektrischen Kontaktes der Drosselenden mit dem Heizleiter bzw. den Anschlusskappen.

   Aber sie sind auch an andern Stellen, die eine für die Dichtungswirkung geeignete Temperatur aufweisen, als gasdichter Abschluss vorteilhaft anwendbar, da sich der Diehtungspfropfen bei Erhitzung mit seinem Aussenrand dicht an das keramische Material anpresst, ohne es infolge seiner niederen Fliessgrenze zu 

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 sprengen. Statt eines solchen Dichtungspfropfens können auch mehrere, u. zw. vorzugsweise aus verschiedenem Material, hintereinander angeordnet werden, beispielsweise aus Kupfer an den heisseren
Stellen und Silber an den weniger heissen Stellen.

   Obwohl es an der   Grenzfläche j ! 2 durch chemische  
Reaktion zu einer festen Bindung zwischen dem   Abschlusspfropfen   aus Kupfer und dem keramischen silikathaltigen Material kommt, verhindert die niedere   Pliessgrenze   dieses Materials nicht die Über- tragung axialer, durch die Wärmeausdehnungsdifferenz zwischen Heizleiter und keramischem Schutz- rohr verursachter Kräfte auf die als Spannungsausgleichselement dienende flexible Wärmedrossel. 



   Dadurch, dass die Wärmedrossel selbst flexibel gemacht ist, braucht nicht mehr die Abschlusskappe nachgiebig gestaltet zu werden, indem man z. B. hiezu ein dünnwandiges Blech mit Riefen oder Dällen verwendet. Diese Kappe kann vielmehr jetzt kräftig und unnachgiebig dimensioniert werden, so dass eine Deformation der Kappe oder eine Diffusion von Gasen, wie sie bei Verwendung dünnwandigen
Materials möglich ist, mit Sicherheit vermieden wird. 



   PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Heizelement für Hochtemperaturöfen nach Patent Nr. 157558, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmedrossel zum Zwecke des Ausgleiches von Ausdehnungsdifferenzen zwischen Heizleiter und Schutzrohr plastisch oder elastisch verformbar gestaltet wird.

Claims (1)

1. 2. Heizelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmedrossel als Wendel, in Wellenform oder als ausgebauchte Mehrstabgebilde ausgebildet ist.

   3. Heizelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass am Anfang und (oder) am Ende und (oder) an andern Stellen der flexiblen Wärmedrossel, wo eine für die Dichtungswirkung günstige Temperatur herrscht, ein oder mehrere gasdichte Abschlusspfropfen aus einem oder mehreren Metallen niederer Fliessgrenze angeordnet sind, beispielsweise aus Kupfer an den heisseren Stellen und Silber an den weniger heissen Stellen.

   4. Heizelement nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Drossel vor und (oder) hinter dem oder den Dichtungspfropfen durch Wellen, Wendeln od. dgl. zum Ausgleich von Wärmeausdehnungen flexibel gestaltet wird. EMI2.1