AT2167U1 - Heizstrahler - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Heizstrahler mit einem eine elektrische Heizwendel enthaltenden Strahlrohr, das im Inneren eines Schutzglasrohres angeordnet und von diesem mit Abstand umgeben ist, und mit einem im Inneren des Schutzglasrohres angeordneten Reflektor. Der Heizstrahler ist dadurch gekennzeichnet, daß das die elektrische Heizdrahtwendel (2) enthaltende Strahlrohr (1) aus Quarz oder Quarzgut besteht und zwischen am Reflektor (22, 27) befestigten Stützen (23, 24) freitragend gelagert ist, daß das Schutzglasrohr (15) an seinen beiden Enden durch Kappen (20), von denen mindestens eine eine Durchgangsbohrung (20a) aufweist, verschlossen und festgehalten wird, und daß die Heizwendel (2) an ihren beiden Enden jeweils mit einem durch die bzw. eine jeweilige Durchgangsbohrung (20a) hindurch zu einem Anschluß für elektrische Energie geführten elektrischen Leiter (21) verbunden ist.

Description

AT 002 167 Ul

Die Erfindung betrifft einen Heizstrahler mit einem eine elektrische Heizwendel enthaltenden Strahlrohr, das im Inneren eines Schutzglasrohres angeordnet und von diesem mit Abstand umgeben ist, und mit einem im Inneren des Schutzglasrohres angeordneten Reflektor.

Es sind Infrarotheizstrahler bekannt, die eine in einem aus Pyrexglas gebildeten Glasrohr liegende Heizwendel besitzen, die mit ihren Enden mit an den Glasrohrenden angebrachten Anschlußklemmen verbunden ist. Es ist auch bekannt, das die Heizdrahtwendel umgebende Glasrohr mit einem im Durchmesser wesentlich größeren Glasrohr zu umgeben, das ebenfalls aus einem Pyrexglas besteht und als Schutz des Heizrohres dient.

Aus der AT-PS 236 544 ist eine Konstruktion eines Heizstrahlers bekannt, bei der ein, die elektrische Heizdrahtwendel enthaltendes Strahlrohr aus einem Erdalkali-Alumosilikatglas besteht und an mehreren Stellen seiner Länge durch einen innerhalb des Schutzglasrohres angeordneten Tragstab unterstützt wird, der in zwei das Schutzglasrohr an den Enden fassenden Tragscheiben gelagert ist, welche zentrisch zum Schutzglasrohr angeordnete Kontaktzylinder aufweisen, die mit der Heizdrahtwendel elektrisch verbunden sind und in ortsfesten Kontaktstellen eines Sockelelements drehbar lagern. Ein solcher Heizstrahler des Standes der Technik wird nun unter Heranziehung der Zeichnungsfiguren 1 und 2 näher erläutert, wobei Fig. 1 ein Teilstück eines Infrarotheizstrahlelementes in Ansicht und Fig. 2 ein Endstück des Heizstrahlelements im Längsschnitt zeigt.

Das Strahlrohr 1 des Heizstrahlers besteht aus einem Erdalkali-Aluminiumsilikatglas, das beispielsweise unter der Bezeichnung DURAN 50 ® im Handel erhältlich ist, und hat einen der Heizdrahtwendel 2 angepaßten Durchmesser von zirka 4 bis 5 mm. Dieses Glas besitzt eine ausgezeichnete Durchlässigkeit für Infrarotstrahlen. Das dünne Glas des Strahlrohres 1 wird aber bei einer Temperatur von 970°C weich und verliert bei einer bestimmten freien Spannweite seine im kalten Zustand vorhandene 2 AT 002 167 Ul

Biegefestigkeit. Daher wird es in Abständen von beispielsweise 10 bis 15 cm mittels schellenartiger Halter 3 unterstützt, die von einem zum Strahlrohr 1 parallel liegenden Tragstab 4 getragen werden. Die Enden des Tragstabes 4 sitzen in Tragscheiben 5 zweier Kontaktzylinder 7 des Infrarotstrahlelementes, in exzentrischen Ausnehmungen 6 gegen axiale Verschiebung gesichert, fest. Jeder der beiden Kontaktzylinder (Fig. 2) besteht aus einem zylindrischen Metallkörper 7 mit einer gegenüber seinem Durchmesser kleinen Axialbohrung 8, die zur Aufnahme eines Drahtendes der elektrischen Heizdrahtwendel 2 dient. Dieser Kontaktzylinder 7 hat außer einer radialen Gewindebohrung für eine das Drahtende festhaltende Wurmschraube 9 noch einen von seiner einen Stirnfläche abstehenden, ebenfalls axial durchbohrten Gewindezapfen 10 mit Schraubenmutter 11. Diese Schraubenmutter hält zwei auf den Gewindezapfen 10 aufgesetzte und einander übergreifende Isolierbuchsen 12, 13 am Kontaktzylinder 7 fest, die ihrerseits zwischen sich eine der beiden Tragscheiben 5 elektrisch isoliert festhalten. Jede der Tragscheiben 5 umfaßt mit einem Flansch das Ende eines Schutzglasrohres 15, das dadurch seitlich gefaßt und in seiner exzentrischen Lage zum Strahlrohr 1 vom Tragstab 4 festgehalten wird. Das eine Ende 4a des Tragstabes 4 ist winkelig abgebogen und das andere Ende zu einem Gewindezapfen ausgebildet, auf dem eine Schraubenmutter zum Festziehen der Tragscheiben 5 an den Stirnflächen des Schutzglasrohres 15 schraubbar sitzt. Das mit der Heizdrahtwendel versehene Strahlrohr 1 wird in seiner Strahlung von einem Reflektorschirm 16 unterstützt, der im wesentlichen halbkreisförmigen Querschnitt besitzt und mit seinen Längsrändern mit Eigenspannung an der Innenfläche des Schutzglasrohres 15 anliegt. Der Tragstab 4 sowie das Strahlrohr 1 können durch in den Rohrhohlraum passende, jedoch mit dem Tragstab 4 fest verbundene Distanzscheiben 18 gehalten sein. Auch das Schutzglasrohr 15 wird wegen der hohen Durchlässigkeit für Infrarotstrahlen aus einem Erdalkali-Aluminiumsilikatglas hergestellt. Die beiden Kontaktzylinder 7 des Heizstrahlelements werden zwischen Federkontaktzungenpaaren in die Kontaktlage gedrückt und darin elektrisch leitend festgehalten. Die Federkontaktzungenpaare sind mit elektrischen Leitungen verbunden. 3 AT 002 167 Ul

Nachteilig an der Konstruktion des Standes der Technik ist die große Zahl an Einzelbauteilen, aus der der Heizstrahler zusammengesetzt ist. Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Zielsetzung zugrunde, die Anzahl der Einzelbauteile wesentlich zu reduzieren und damit einen wirtschaftlicheren Zusammenbau des Heizstrahlers sowie durch die verringerte Bauteilanzahl eine erhöhte Betriebssicherheit zu ermöglichen.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß das die elektrische Heizdrahtwendel enthaltende Strahlrohr aus Quarz oder Quarzgut besteht und zwischen am Reflektor befestigten Stützen freitragend gelagert ist, daß das Schutzglasrohr an seinen beiden Enden durch Kappen, von denen mindestens eine eine Durchgangsbohrung aufweist, verschlossen und festgehalten wird, und daß die Heizwendel an ihren beiden Enden jeweils mit einem durch die bzw. eine jeweilige Durchgangsbohrung hindurch zu einem Anschluß für elektrische Energie geführten elektrischen Leiter verbunden ist.

Durch den Wegfall des Tragstabes und der Kontaktzylinder ergibt sich ein erheblich vereinfachter Aufbau des Heizstrahlers und es kann der Zusammenbau auf einige wenige Handgriffe beschränkt werden.

Die Kappen bestehen vorzugsweise aus Stahlblech.

Es erweist sich als zweckmäßig, wenn die Kappen jeweils einen Fortsatz zur Befestigung an einem, insbesondere plattenförmigen, Basiselement aufweisen. Die Fortsätze können beispielweise mit jeweils einer Blechschraube am Basiselement fixiert werden, wodurch das Schutzglasrohr zwischen den Kappen festgeklemmt wird. Das Basiselement weist üblicherweise ein Gitter zur Abdeckung des Heizstrahlelements auf.

Zur Verhinderung von Kurzschlüssen sollen die elektrischen Leiter mit einer hitzebeständigen elektrischen Isolationsschicht, insbesondere einer Silikonschicht, ummantelt sein. 4 AT 002 167 Ul

Eine besonders einfache und billige Konstruktion der Stützen für das Strahlrohr ergibt sich, wenn die am Reflektor befestigten Stützen jeweils aus einem biegsamen, das Strahlrohr umschlingenden drahtförmigen Element bestehen, dessen beide Enden durch eine Bohrung im Reflektor hindurchgeführt und dahinter auseinandergebogen sind.

Zweckmäßig sind dabei zwischen Strahlrohr und Reflektor Abstandshülsen aus temperaturbeständigem Material, beispielsweise Keramik, vorgesehen, durch die das drahtförmige Element hindurch geführt ist.

Um zu verhindern, daß sich der Reflektor samt dem Strahlrohr im Schutzglasrohr um seine Längsachse dreht, kann der Reflektor mittels eines hitzebeständigen Klebers, insbesondere Silikon, in seiner Lage im Schutzglasrohr fixiert sein. Derselbe Effekt ist auch erzielbar, indem der Reflektor eine geknickten oder gekrümmten Querschnitt aufweist und durch Eigenspannung mit seinen Längskanten an der Innenseite des Schutzglasrohres an liegt.

Um zu verhindern, daß sich das Schutzglasrohr zwischen den Kappen verdreht, ist eine Ausgestaltung der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß das Schutzglasrohr durch einen wärmebeständigen Kleber, insbesondere Silikon, mit zumindest einer der Kappen zumindest teilweise verklebt ist.

Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Figuren 3 bis 7 näher erläutert. Dabei zeigen Fig.3 einen Längsschnitt entlang der Längsachse des erfindungsgemäßen Heizstrahlers, Fig.4 einen Querschnitt entlang Linie IV-IV in Fig.3, Fig.5 einen Reflektor in Stirnansicht, Fig.6 eine Kappe in Vorderansicht und Fig.7 dieselbe Kappe in Rückansicht.

Der erfindungsgemäße Heizstrahler besteht aus einem Strahlrohr 1 aus Quarz oder Quarzgut. Im Inneren des Strahlrohres befindet sich eine Heizwendel 2 aus 5 AT 002 167 Ul elektrischem Widerstandsdraht. Das Strahlrohr ist durch Stützen, bestehend aus einem hitzefesten, das Strahlrohr umschlingenden Draht 24, der durch eine Abstandshülse 23 und eine Durchgangsbohrung 22a eines Reflektors 22 hindurch geführt ist und dessen Enden 24a, 24a an der Rückseite des Reflektors auseinandergebogen und somit gegen Herausrutschen fixiert sind, gelagert. Zwischen den Stützen ist das Strahlrohr freitragend. Die Anordnung aus Strahlrohr, Stützen und Reflektor befindet sich im Inneren eines Schutzglasrohres 15 aus einem Glas mit hoher Durchlässigkeit für Infrarotstrahlen, beispielsweise einem Erdalkali-Aluminiumsilikatglas, das unter der Bezeichnung DURAN 50 ® im Handel erhältlich ist. Der Reflektor 22 liegt mit seinen Längskanten durch Eigenspannung an der Innenwand des Schutzglasrohres 15 an und wird zusätzlich durch einen wärmebeständigen Kleber 28 in seiner Lage fixiert (siehe Fig.4). Das Schutzglasrohr 15 wird an seinen Enden durch Kappen 20 geschlossen und gleichzeitig festgehalten. Die Kappen 20 (siehe auch Fig.6 und Fig.7) weisen einen das Ende des Schutzglasrohres umgreifenden Umfangsflansch 20c sowie einen Fortsatz 20b auf, der seinerseits an seinem umgebogenen Ende eine Durchgangsbohrung 20d, die eventuell mit Gewinde versehen ist, aufweist. Die Fortsätze 20b der Kappen 20 sind mittels Schrauben 26, die durch die Bohrung 20d ragen, mit einer Basisplatte 25 fest verbunden. Diese gesamte Anordnung wird im allgemeinen von einem nicht dargestellten Schutzgitter umgeben, das mit der Basisplatte verschraubt ist. Die Kappen 20 halten somit das Schutzglasrohr 15 im Abstand von der Basisplatte 25 fest. Zusätzlich können die Kappen 20 mit den Enden des Schutzglasrohres 15 mittels Silikon oder dergl. verklebt werden. Weiters weisen die Kappen 20 ein zentrales Durchgangsloch 20a auf, durch das jeweils ein elektrischer Leiter 21 mit hitzefestem Isolationsmantel hindurchgeführt ist, der mit dem jeweiligen Ende der Heizwendel 2 verbunden ist.

In Fig.5 ist eine alternative Ausführungsform eines Reflektors in Stirnansicht zu sehen. Diese besteht aus einem mit zwei Längsknicken versehenen Reflektor 27. 6

Claims (9)

1. AT 002 167 Ul Ansprüche: 1. Heizstrahler mit einem eine elektrische Heizwendel enthaltenden Strahlrohr, das im Inneren eines Schutzglasrohres angeordnet und von diesem mit Abstand umgeben ist, und mit einem im Inneren des Schutzglasrohres angeordneten Reflektor, dadurch gekennzeichnet, daß das die elektrische Heizdrahtwendel (2) enthaltende Strahlrohr (1) aus Quarz oder Quarzgut besteht und zwischen am Reflektor (22,27) befestigten Stützen (23,24) freitragend gelagert ist, daß das Schutzglasrohr (15) an seinen beiden Enden durch Kappen (20), von denen mindestens eine eine Durchgangsbohrung (20a) aufweist, verschlossen und festgehalten wird, und daß die Heizwendel (2) an ihren beiden Enden jeweils mit einem durch die bzw. eine jeweilige Durchgangsbohrung (20a) hindurch zu einem Anschluß für elektrische Energie geführten elektrischen Leiter (21) verbunden ist.
2. 2. Heizstrahler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kappen (20) aus Stahlblech bestehen.
3. 3. Heizstrahler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kappen (20) jeweils einen Fortsatz (20b) zur Befestigung an einem, insbesondere plattenförmigen, Basiselement (25) aufweisen.
4. 4. Heizstrahler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Leiter (21) mit einer hitzebeständigen elektrischen Isolationsschicht, insbesondere einer Silikonschicht, ummantelt sind.
5. 5. Heizstrahler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die am Reflektor (22,27) befestigten Stützen jeweils aus einem biegsamen, das Strahlrohr umschlingenden drahtförmigen Element (24) bestehen, dessen beide Enden (24a, 24a)) durch eine Bohrung (22a) im Reflektor hindurchgeführt und dahinter auseinandergebogen sind. 7 AT 002 167 Ul
6. 6. Heizstranler nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Strahlrohr (1) und Reflektor (22,27) Abstandshülsen (23) aus temperaturbeständigem Material, beispielsweise Keramik, vorgesehen sind, durch die das drahtförmige Element (24) hindurchgeführt ist.
7. 7. Heizstrahler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Reflektor (22,27) mittels eines hitzebeständigen Klebers (28), insbesondere Silikon, in seiner Lage im Schutzglasrohr (15) fixiert ist.
8. 8. Heizstranler nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Reflektor eine geknickten (27) oder gekrümmten (22) Querschnitt aufweist und durch Eigenspannung an der Innenseite des Schutzglasrohres (15) anliegt und dadurch in seiner Lage fixiert ist.
9. 9. Heizstrahler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Schutzglasrohr (15) durch einen wärmebeständigen Kleber, insbesondere Silikon, mit zumindest einer der Kappen (20) zumindest teilweise verklebt ist. 8