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Röhrenförmiger Hochleistungswännestrahler
Elektrische Wärmestrahler finden vielfache Anwendung, z. B. zum Trocknen und Einbrennen von Far- ben und Lacken, zum Erweichen von Kunststoffen, zum Backen, Rösten und Grillen von Lebensmitteln usw.
Es herrscht das Bestreben vor, mit Anordnungen, die möglichst wenig Raum beanspruchen, möglichst grosse Strahlungsleistungen zu erzielen. Es sind Strahlerkonstruktionen bekannt, bei denen in einem Quarz- rohr in axialer Längsrichtung eine Wendel aus Wolframdraht, das ist ein schraubengangförmig gewundener
Wolframdraht, angeordnet ist. Wenn die Drahtwendel, wie es bekannt ist, in einem Quarzrohr unterge- bracht ist, dessen innerer Durchmesser nur wenig grösser ist als der äussere Windungsdurchmesser der Drahtwendel, dann stützt sich die Wendel zwar selbst am Quarzrohr ab, es muss aber mit Rücksicht auf das
Quarzrohr die Glühtemperatur zu sehr beschränkt bleiben und ist ausserdem die Heizleistung infolge der vielen Berührungspunkte der Glühdrahtwendel mit der Röhre stark beeinträchtigt.
Um bezüglich der Höhe der Glühtemperaturen von der Quarzröhre unabhängig zu sein, ist es bekannt, die Heizdrahtwendel das Quarzrohr in dessen Längsachse mittig durchlaufen zu lassen und zu ihrer Abstützung gegen die Röhrenwand Scheibchen oder Drahtspiralen aus Molybdän oder Tantal als Halter in die Wendel einzuschieben oder auf diese aufzuschieben. Durch das Einschieben oder Aufschieben von Haltern wird die Wendel leicht deformiert und geht oft zu Bruch. Damit die Wendel einwandfreies und dauerhaftes Stehvermögen besitzt, muss sie nämlich vor der Montage sehr hoch geglüht werden, wodurch bereits Sprödigkeiten entstehen können.
Die Halterung der Wolframwendel mittels Einschub- oder Aufschubkörpern hat'auch den weiteren Nachteil, dass an den Berührungsstellen mit den Haltern bei der glühenden Wendel ein beträchtlicher Temperaturabfall entsteht, so dass die Wendel nicht auf ihrer gesamten Länge in gleicher Leistung glüht.
Der erfindungsgemässe röhrenförmige Hochleistungswärmestrahler, der einen Hüllkörper aus einem hochhitzebeständigen vakuumdichten Material, z. B. Quarzglas, und einen vakuumdicht eingeschmolzenen aus schwer schmelzbarem Material, z. B. Wolfram bestehenden, gewendelten Heizleiter aufweist, welcher den Hüllkörper in Längsrichtung mittig durchläuft und durch im Abstand voneinander angeordneten und an den Hüllkörper sich stützenden Haltern gehalten wird, ist dadurch gekennzeichnet, dass die Stützen aus einzelnen, entsprechend weit gestalteten Windungen der Heizwendel gebildet sind.
Ein solcher Wärmestrahler weist also eine sich selbst haltende Wendel auf, die zuverlässig genau axial im Quarzrohr oder in einem andern geeigneten rohrformige Umhüllungskörper liegt. Die Wendelhalter sind Bestandteile der Wendel bzw. des Glühkörpers. Sie sind Organe, die mit von dem Saom durchflossen werden und so vollwertig'Wärmestrahlen mit aussenden.
Weil die Halter Bestandteile der Wendel sind, die Herstellung des Wärmestrahlers vereinfacht und verbilligt, unterbleiben nachträgliche Formveränderungen der Wendel und besitzt der Wärmestrahler eine sehr lange Lebensdauer.
Zweckmässigerweise weisen die aus Windungen der Heizwendel gebildeten Halter Stützecken auf.
Beispielsweise können die Halter dreieckförmig gestaltet sein. So ist die Berührung des Heizdrahtes mit dem Quarzglasrohr od. dgl. Hüllkörper auf ein Minimum beschränkt und ein beträchtlicher Temperaturabfall des Heizdrahtes an seiner Selbsthalterungsstelle vermieden. Der Heizdraht glüht praktisch auf seiner gesamten Länge gleichmässig.
In der Zeichnung sind beispielsweise Ausführungsformendes Hochleistungsstrahlers gemäss der Erfindung
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dargestellt. Fig. 1 zeigt einen Strahler in Seitenansicht, Fig. 2 den gleichen Strahler im Querschnitt, Fig. 3 einen Strahler anderer Ausführungsform im Querschnitt.
Gemäss Fig. 1 ist in einem vakuumdichten Quarzrohr 3 oder andern Hüllkörper aus einem hochhitzebeständigen vakuumdichten Material eine in axialer Längsrichtung mittig verlaufende Heizwendel 2 aus Wolfram angeordnet. Die Enden der Heizwendel 2 sind vakuumdicht eingeschmolzen. Das Quarzrohr 3 ist evakuiert. Die Heizwendel 2 ist in regelmässigen Abständen derart gestaltet, dass einzelne Windungen des sonst schraubengangformig gewundenen Wolframdrahtes gemäss Fig. 2 jeweils ein Dreieck bilden, dessen Umkreis dem freien Querschnitt des. Quarzrohres entspricht bzw. um ein geringes Mass kleiner ist als die freie Querschnittsfläche, des Rohres. Diese zum Dreieck gestalteten Windungen der Wendel 2 bilden Halter l, durch welche die Wendel 2 sich im Quarzrohr 3 mittig hält.
Gemäss Fig. 3 bilden die zu Haltern 1 gestalteten Windungen der Wendel 2 eine flachgedrückte Ellipse.
Auch andere Halterformen sind möglich.
Die Herstellung einer erfindungsgemässen Wendel geschieht in der Weise, dass der Wolframdraht über einen runden Kerndraht gewickelt und der Wendelvorgang in gewissen Abständen unterbrochen wird. Die dann folgende, der Halterung dienende Windung wird über eine Form, z. B. ein Dreieck, gewickelt und anschliessend der Wendelvorgang auf dem runden Kerndraht fortgesetzt.
Die gebildete Wendel wird mit dem Wickeldorn so hoch geglüht, dass eine nachträgliche Formver- änderung nicht mehr eintritt.
PATENTANSPRÜCHE : 1. Röhrenförmiger Hochleistungswärmestrahler mit einem Hüllkörper aus einem hochhitzebeständigen vakuumdichten Material, z. B. Quarzglas, und mit einem vakuumdicht eingeschmolzenen aus schwer schmelzbarem Material, z. B. Wolfram, bestehenden, gewendelten, den Hüllkörper in Längsrichtung mittig durchlaufenden und im Abstand voneinander an dem Hüllkörper sich stützende Halter aufweisenden Heizleiter, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützen aus einzelnen, entsprechend weit gestalteten Windungen der Heizwendel (2) gebildet sind.
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Tubular high-performance heat sink
Electric heat emitters are used in many ways, e.g. B. for drying and baking paints and varnishes, for softening plastics, for baking, roasting and grilling food, etc.
There is a tendency to achieve the greatest possible radiation power with arrangements that take up as little space as possible. There are known radiator constructions in which a helix made of tungsten wire, that is, a helical wound, is located in a quartz tube in the axial longitudinal direction
Tungsten wire, is arranged. If, as is known, the wire helix is accommodated in a quartz tube, the inner diameter of which is only slightly larger than the outer winding diameter of the wire helix, then the helix itself is supported on the quartz pipe, but it must be taken into account
Quartz tube, the annealing temperature remains too limited and, in addition, the heating output is severely impaired due to the many points of contact between the filament filament and the tube.
In order to be independent of the quartz tube with regard to the level of the annealing temperatures, it is known to let the heating wire coil run through the center of the quartz tube in its longitudinal axis and to insert or open disks or wire spirals made of molybdenum or tantalum as a holder into the coil to support it against the tube wall postpone this. The filament is easily deformed by inserting or sliding on holders and often breaks. In order for the filament to have perfect and permanent stamina, it must be very highly annealed before assembly, which can already result in brittleness.
Holding the tungsten filament by means of push-in or push-on bodies also has the further disadvantage that there is a considerable drop in temperature at the points of contact with the holders in the glowing filament, so that the filament does not glow with the same power over its entire length.
The tubular high-performance heat radiator according to the invention, which has an enveloping body made of a highly heat-resistant vacuum-tight material, e.g. B. quartz glass, and a vacuum-tight melted from difficult to melt material, z. B. has tungsten, coiled heating conductor, which runs through the envelope body in the longitudinal direction in the middle and is held by spaced apart holders that support themselves on the envelope body, is characterized in that the supports are formed from individual, correspondingly wide turns of the heating coil .
Such a heat radiator thus has a self-retaining helix that is reliably located exactly axially in the quartz tube or in another suitable tubular casing body. The filament holders are components of the filament or the incandescent body. They are organs through which the Saom flows and so emit full-fledged heat rays.
Because the holders are part of the filament, the manufacture of the heat radiator is simplified and cheaper, there are no subsequent changes in the shape of the filament and the heat radiator has a very long service life.
The holders formed from turns of the heating coil expediently have support corners.
For example, the holder can be designed triangular. So the contact of the heating wire with the quartz glass tube or the like. Enveloping body is limited to a minimum and a considerable temperature drop of the heating wire at its self-holding point is avoided. The heating wire glows almost evenly over its entire length.
In the drawing, for example, there are embodiments of the high-power radiator according to the invention
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shown. Fig. 1 shows a radiator in side view, Fig. 2 shows the same radiator in cross section, Fig. 3 shows a radiator of another embodiment in cross section.
According to FIG. 1, a heating coil 2 made of tungsten and running centrally in the axial longitudinal direction is arranged in a vacuum-tight quartz tube 3 or other enveloping body made of a highly heat-resistant vacuum-tight material. The ends of the heating coil 2 are melted in a vacuum-tight manner. The quartz tube 3 is evacuated. The heating coil 2 is designed at regular intervals such that individual turns of the otherwise helically wound tungsten wire according to FIG. 2 each form a triangle whose circumference corresponds to the free cross section of the quartz tube or is slightly smaller than the free cross sectional area of the Rohres. These triangular turns of the helix 2 form holders 1, through which the helix 2 is held centrally in the quartz tube 3.
According to FIG. 3, the turns of the helix 2 designed to form holders 1 form a flattened ellipse.
Other holder shapes are also possible.
A filament according to the invention is produced in such a way that the tungsten wire is wound over a round core wire and the filament process is interrupted at certain intervals. The then following, the bracket serving turn is a form, such. B. a triangle, wound and then continued the spiral process on the round core wire.
The helix that is formed is annealed with the winding mandrel to such an extent that a subsequent change in shape no longer occurs.
PATENT CLAIMS: 1. Tubular high-performance radiant heater with an enveloping body made of a highly heat-resistant, vacuum-tight material, e.g. B. quartz glass, and with a vacuum-tight melted from difficult to melt material, z. B. tungsten, existing, coiled, the enveloping body in the longitudinal direction centrally continuous and at a distance from one another on the enveloping body supporting holder having, characterized in that the supports are formed from individual, correspondingly wide turns of the heating coil (2).