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Die Erzeugung hoher Temperaturen im Innern von Öfen (Härte-, Glüh-, Schmelz- öfen u. dgl. ) nach dem Prinzip der Widerstandserhitzung in der Weise, dass der elektrische Strom durch besondere Heizwiderstände geleitet wird, ist bekannt.
Gegenstand der Erfindung ist die besondere Ausbildung eines elektrischen Heizkörpers, welcher den Heizraum in einer einzigen oder nur ganz wenigen Windungen umgibt, wodurch diesem Heizkörper eine möglichst hohe Widerstandsfähigkeit in mechanischer und chemischer Hinsicht'gegen die durch die hohe Betriebstemperatur bedingten Beanspruchungen verliehen wird. Bei dieser Ausbildung des Heizkörpers ist es auch möglich, eine besondere Unterstützung durch Isoliermaterial wirksamer Teile desselben entbehrlich zu machen, so dass das zu erhitzende Gut der strahlenden Wärme des Heizwiderstandes unmittelbar ausgesetzt ist und das Wärmegefälle in der Isolierschicht vermieden wird. Dadurch ergibt sich überdies der Vorteil, dass dem Heizkörper eine um den Betrag des Temperaturgefälles geringere Temperatur erteilt werden kann.
Gegenüber den Heizkörpern aus metallischen Leitern, mit einer grösseren Zahl von Windungen ergibt sich noch der weitere Vorzug, dass die zuzuführende Spannung von so geringem Betrage sein kann, dass bei auftretenden Isolationsfehlern für das Bedienungspersonal jede Gefahr ausgeschaltet ist. Die Heizung erfolgt somit mittels hoher Ströme bei kleinen Spannungen.
In Fig. i ist als Ausführungsbeispiel für den Erfindungsgegenstand ein Härte-oder Glühofen dargestellt. Es bedeutet a den aus einer einzigen Windung aus Metall hergestellten Heizkörper, der sich in die Stromanschlussstücke b fortsetzt. Letztere werden in wesentlich grösserem Querschnitt als die Heizwindung ausgeführt. Das zu erhitzende Gut wird auf die isolierende und hitzebeständige Platte g aufgebracht ; c bildet die ebenfalls hitzebeständige Umkleidung des Ofens, während d beispielsweise einen äusseren Schutzmantel aus Eisenblech o. dgl. darstellt. Der Heizkörper a benötigt auf dem grössten Teil seiner Länge keiner Unterstützung und kann seine strahlende Wärme unmittelbar an den zu erhitzenden Gegenstand abgeben.
Zweckmässig wird der Heizkörper an die Sekundärseite eines Transformators angeschlossen (Fig. 2). e ist die Sekundär-und/die Primärwicklung eines Einphasentransformators, welcher mittels der Schalter s an ein Netz n beliebiger Spannung angelegt wird. Natürlich könnte auch Gleichstrom oder Mehrphasenstrom, letzterer bei entsprechender Wahl der Windungszahl des Heizkörpers, zugeführt werden.
An Stelle der rechteckigen Form der Windung des Heizkörpers kann natürlich auch eine kreisförmige, halbkreisförmige oder andere Form, je nach dem Zwecke, welchem der Ofen oder die Heizvorrichtung dienen soll, gewählt werden. Die Stromzuleitungen können, statt wie in der Zeichnung angegeben, ebenso seitlich angeordnet sein ; meist wird die Herstellung einer möglichst beschränkten Länge derselben zwischen Transformator und Ofen für die Wahl der einen oder anderen Ausführung massgebend sein.
Auch kann die Wiiidungsachse des Heizkörpers vertikal anstatt horizontal angeordnet werden, so dass die zu erhitzenden Gegenstände von oben statt von der Seite eingebracht werden können.
Was das Widerstandsmaterial selbst anlangt, war man bisher naturgemäss bemüht, ein solches von möglichst hohem spezifischen Widerstande und grosser Temperaturbeständigkeit ausfindig zu machen. So wurden unter anderem Reinnickel, ferner besondere Legierungen
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von Eisen mit Mangan} Nickel u. dgl. als für diesen Zweck vorteilhaft angegeben. Es hat sich nun überraschenderweise gezeigt, dass für die beschriebene Ofenform dieses Widerstandsmaterial nicht geignet ist, wenn man Temperaturen von etwa 8500 C erreichen will. Die kurze Lebensdauer solcher Materialien bei hoher Temperatur ist mit einem rationellen Betrieb nicht vereinbar.
Gemäss der Erfindung wird für den beschriebenen Heizkörper gewöhnliches Gusseisen einerseits wegen der verhältnismässig guten Haltbarkeit, andrerseits wegen des nicht kostspieligen Ersatzes des unbrauchbar gewordenen Heizkörpers verwendet. Nach den bisher bekanntgewordenen Vorschlägen hat man wohl Gusseisen vielfach als Widerstandsmaterial benutzt, jedoch handelte es sich hiebei in der Regel nicht um die Elzielung einer Heizwirkung, sondern um die Schaffung eines elektrischen Widerstande, an sich, etwa als Anlasswiderstand für Elektromotoren, oder, falls eine Heizwirkung auch bezweckt war, betraf diese nur niedrige Temperaturen, wie sie etwa für eine Raumheizung in Wohnstätten in Betracht kommen.
Die bisher in vereinzelten Fällen vorgeschlagene Form von Heizkörpern zeigte mit der in Fig. i dargestellten Ausbildung nur eine zufällige Übereinstimmung. Man wollte entweder den Widerstandskörper dem zu er hitzenden Gegenstand anpassen, so dass sich eine korbartige Form desselben ergab, oder man erteilte dem Widerstande die Gestalt eines Rohres, das vom Strome in achsialer Richtung durchflossen wurde und, wenn es verhältnismässig kurz wa, einen geringen elektrischen Widerstand besitzen musste. Gemäss der Erfindung wird bei der benutzten Form desWiderstandskörpers von der Verlängerung des Stromweges und dadurch erzielten Ver-
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Windung geleitet wird. Zur weiteren Widerstandserhöhung wird gegebenenfalls, wie erwähnt, der Widerstandskörper in einige hintereinander geschaltete Windungen unterteilt.
Die aus der Erhöhung des Widerstandes folgende Vergrösserung der Spannung und Verkleinerung der Stromstärke haben, wenn auch durch die Anwendung eines Transformators der Höhe des Stromes theoretisch keine Grenze gesetzt ist, doch den Vorteil, dass sich die Stromzuführungen günstiger gestalten und Wärmeverluste an den Verbindungsstellen, welche durch Übergangswiderstände verursacht werden, vermindern lassen.
Um die die Bedienung behindernde Magnetisierung von Einsatzstücken oder Bedienungswerkzeugen aus Eisen während des Beschicken nach Möglichkeit zu vermeiden, kann der Heizkörper aus zwei oder mehreren den Strom in entgegengesetzter Richtung führenden Windungen gebildet werden, wobei der Wechsel der Stromrichtung durch Kreuzung der Stromzuführungen leicht erreicht wird.
Um die Oberfläche des Heizkörpers gegen Oxydation besser zu schützen, hat man bereits vorgeschlagen, denselben mit einem Überzug aus einem schwer oxydierenden Metalle, wie etwa Nickel, Silber, Platin usw., zu versehen. Dieser Überzug war in Art eines
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wird. Zwecks Verhinderung der Oxydation des Heizkörpers empfiehlt es sich ferner, in allen Fällen für einen möglichst guten Luftabschluss des Heizraumes Sorge zu nages.
PATENT-ANSPRÜCHE : i. Vorrichtung zur Erzeugung hoher Temperaturen, insbesondere bei elektrisch ge- heizten Öfen (Härte-, Glüh-, Schmelzöfen u. dgl. ), bei welcher der vom elektrischen Strom durchflossene Heizkörper, sich selbst stützend, den Heizraum ohne wesentliche Unterteilung auskleidet, dadurch gekennzeichnet, dass der Strom längs des Umfanges der Windung des aus Gusseisen hergestellten Heizkörpers verläuft.