Elektrischer Glühofen mit Bandheizkörpern. Heizwiderstände in Bandform haben be kanntlich eine im Verhältnis zu ihrem Quer schnitt grössere Oberfläche als Heizdrähte und sind daher thermisch wirksamer und wirtschaftlicher. Bei den bisher üblichen glatten oder gewellten Heizbändern wurde aber dieser Vorteil nicht ausgenutzt, weil man die Bänder längs der Ofenwände in wel lenförmigen :Schleifen so anordnete, da.ss ihre breiten Flächen sieh gegenseitig anstrahlten und die Wärme auf das Heizgut nur von den dünnen, fast linienförmigen Schmalflächen des Bandes unmittelbar abgestrahlt wurde.
Eine bessere Ausnutzung der Bandober fläche findet bei schraubenförmig gewickel ten Widerstandsbändern statt, besonders wenn der Wickeldorn einen elliptischen oder flachen Querschnitt hat. Dann kommt im Höchstfall ein Viertel der Baudob erfläche als Stra-hlfläche in Frage. Man will aber möglichst die Hälfte der Bandoberfläche als Strahlflä:che ausnutzen.
Es ist daher neuerdings vorgeschlagen worden, breite Bänder von steifem Profil ge- wölbeartig über den lichten Ofenquerschnitt zu spannen, wodurch man eine wesentlich bessere Wäxmeausnutzung erhielt.
Doch hat diese Bauart den Nachteil, dass diese mehr oder weniger freitragenden Bänder aus. me- chanis:chen Gründen einen gewissen Mindest querschnitt haben und daher mit grossen Heizströmen beschickt werden müssen; man kann sie also nur mit ganz niedrigen Span nungen betreiben und benötigt daher unter allen Umständen einen Transformator für die gesamte Betriebsleistung des Ofens.
Bei den beschriebenen bekannten Band widerständen ist auch die weitere Forderung erfüllt, dass das teure Widerstandsmaterial möglichst voll ausgenutzt werden soll. Wollte man die Widerstandsbänder, wie bei Regu lierwiderständen bekannt, zickzack-, Wellen- oder mäanderförmig aus Blech ausschneiden oder -stanzen, so würde Abfall entstehen.
Gemäss der Erfindung, die einen elektri schen Glühofen: mit Bandheizkörpernbetrifft, wird dies vermieden und ausserdem erreicht, dass die volle Blechfläche einer Seite des Heizkörpers nach dem Ofeninnern zu als Strahlfläche wirkt. Erfindungsgemäss ist danach das Heizband durch Einschnitte, die abwechselnd von beiden .Seiten quer zur Ban:driehtung verlaufen, wellenförmig unter- teilt und senkrecht zur Bandfläche so aus einandergezogen, dass es ein räumliches Ziokzackgebilde bildet.
In der Zeichnung sind einige Ausfüh- rungsbeispiele für die Erfindung dargestellt. Fig. 1 zeigt die Vorderansicht eines. Heiz blechstreifens, Fig. 2, 4, 7 und 8 verschie dene Querschnittsformen, Fig. 6, 9, 11 den Grundriss dreier Ausführungsarten, und Fig. 3, 5 und 10 perspektivische Ansichten von Heizbändern nach der Erfindung.
Gemäss Fig. 1 bis 3 ist ein Blechband senkrecht zu seiner Längsrichtung abwech selnd auf beiden Seiten eingeschnitten, und von den so entstehenden Streifen ist jeder vierte seitlich parallel zu sich selbst aus der Bandebene herausgezogen, so. dass sich .die Abschnitte der ursprünglichen Längskanten in zwei einander parallelen Ebenen befin den und duroh schräge, sich kreuzende Strei fen miteinander verbunden sind. Da diese schrägliegenden Streifen nicht länger sind als die senkrechten, ergibt sich als: :Stand kante eine Treppenlinie.
Dieser Fehler fällt aber fort, wenn man die aussenliegenden Blechstreifen ausbaucht, so dass in der Vorderansicht die innern Strei fen auch nach dem Abbiegen gleich lang erscheinen wie die äussern, wie es beispiels weise in den Fig. 4, 7 und 8 dargestellt ist. Die Frontansicht für diese Ausführungs arten ist wiederum Fig. 1. Ein Band mit Querschnitt nach Art .der Fig. 4 sieht im Grundriss aus, wie Fig. 6 es zeigt, und ist perspektivisch in Fig. 5 dargestellt.
Die Strahlung wird noch verbessert, wenn die Strahlflächen im wesentlichen parallel zu dem angestrahlten Gegenstand verlaufen, also etwa .durch Ausführung eines Bandquer- schnittes nach Fig. 7 oder B. Um die Steifig- keit des Bandes zu erhöhen, was besonders für Deckenheizkörper erwünscht ist, emp fiehlt es sich zuweilen, die Querstreifen des Heizbandes gemäss Fig. 11 im Grundriss etwas hohl zu pressen. Der Einbau in den Ofen soll dann so. erfolgen, dass die Hohl flächen nach dem Glühgut zu gerichtet sind.
Ein einwandfreier, einfacher Einbau der beschriebenen Heizkörper ergibt sich, wenn man, wie in Fig. 8 veranschaulicht, Form steine mit Querrillen versieht, die zusammen- gesetzt je eine durch die Ofentiefe durch laufende Längsrille ergeben. Jedes Wider standsband gemäss den geschilderten Ausfüh rungsbeispielen erfordert entweder zwei pa rallele schmale Rillen, wie in Fig. 8 oben. oder eine breite Rille, wie in Fig. 8 unten.
Das Bandende, wie es links in den Fig. 1 und '3 erkennbar ist, kann in. seiner ur sprünglichen, ungesehlitzten Form als Strom durchführung durch die Ofenwand benutzt werden; da sein Durchtrittsquerschnitt für den Strom ein Mehrfaches desjenigen des. ab gebogenen Streifens beträgt, wird es nicht sehr heiss und erlaubt einfache Verbindung mit den Nachbarbändern und Anschluss- kabeln.
Der neue Heizkörper besitzt eine grosse Anpassungsfähigkeit an die verschiedensten Verhältnisse. Durch Bemessung der Schlitz abstände bezw. Streifenbreite kann man ihn den verschiedenen Spannungen anpassen und für die erforderlichen Stromstärken bemes sen.
Ein Band von gegebener Breite und Dicke repräsentiert pro Längeneinheit eine bestimmte Leistung; bei gleicher Wärmebe anspruchung, das heisst gleicher Leistung pro Längeneinheit des Bandes ergibt sich die Streifenbreite umgekehrt proportional der Spannung.
Der neue Heizkörper gestattet aber auch eine weitgehende Anpassung an die Ofen- form.. Er lässt sich nicht nur senkrecht auf der hoben Kante stehend und wagreeht auf beiden Kanten aufliegend an ebenen Ofen wänden, längs und quer am Ofenboden und der Ofendecke anbringen, vielmehr eignet er sich auch zur Bekleidung gewölbter Ofen flächen und runder Ofenwände.
Auch kann man ihn um kantige oder runde Behälter und Muffeln herumlegen oder zum Beispiel schraubenförmig herumwickeln. immer so, dass die Bandbreite nach dem Heiz- gut hin gerichtet ist.
Es hat sich gezeigt, dass der neue Heiz körper infolge seiner günstigen Strahlflächen eine weit grössere Haltbarkeit besitzt als die bisher üblichen, anders geformten Wider- standselemente.
Electric annealing furnace with band heating elements. Heating resistors in strip form are known to have a larger surface area than heating wires in relation to their cross-section and are therefore more thermally effective and economical. With the smooth or corrugated heating tapes customary up to now, however, this advantage was not exploited because the tapes were arranged along the furnace walls in wavy loops in such a way that their broad surfaces shine on each other and the heat on the heating material is only transmitted by the thin, almost linear narrow surfaces of the tape was directly blasted.
A better utilization of the band upper surface takes place with helically wound resistance bands, especially if the winding mandrel has an elliptical or flat cross-section. In that case, at most, a quarter of the building area can be used as a radiation area. However, if possible, one wants to use half of the strip surface as a beam surface.
It has therefore recently been proposed to stretch wide belts with a stiff profile in a vault-like manner over the clear cross-section of the furnace, which results in a significantly better use of heat.
But this type of construction has the disadvantage that it consists of more or less self-supporting bands. mechanical reasons have a certain minimum cross-section and must therefore be supplied with large heating currents; they can only be operated with very low voltages and therefore a transformer is required under all circumstances for the entire operating capacity of the furnace.
In the case of the known strip resistors described, the further requirement that the expensive resistor material should be fully utilized is also met. If you wanted to cut or punch the resistance bands from sheet metal in a zigzag, wave or meander shape, as is known with regulating resistances, this would result in waste.
According to the invention, which concerns an electrical annealing furnace with band heating elements, this is avoided and, in addition, it is achieved that the full sheet metal surface on one side of the heating element acts as a radiant surface towards the inside of the furnace. According to the invention, the heating band is then subdivided in a wave-like manner by incisions that alternately run from both sides across the band and are drawn apart perpendicular to the band surface so that it forms a spatial ziokzag structure.
A few exemplary embodiments for the invention are shown in the drawing. Fig. 1 shows the front view of a. Heating strip, Fig. 2, 4, 7 and 8 different cross-sectional shapes, Fig. 6, 9, 11 the plan of three types of embodiment, and Fig. 3, 5 and 10 perspective views of heating strips according to the invention.
According to Fig. 1 to 3, a sheet metal strip is alternately cut perpendicular to its longitudinal direction on both sides, and every fourth of the resulting strips is pulled out laterally parallel to itself from the strip plane, so. that .the sections of the original longitudinal edges are in two parallel planes and are connected to one another by inclined, intersecting strips. Since these inclined strips are no longer than the vertical ones, the result is:: Stand edge of a stair line.
However, this error does not apply if the outer sheet metal strips are bulged out, so that in the front view the inner strips appear to be of the same length as the outer ones, even after turning, as shown for example in FIGS. 4, 7 and 8. The front view for these types of execution is again FIG. 1. A band with a cross section according to Art. Der Fig. 4 looks in plan as FIG. 6 shows, and is shown in perspective in FIG.
The radiation is further improved if the radiant surfaces run essentially parallel to the irradiated object, for example by making a strip cross-section according to FIG. 7 or B. To increase the stiffness of the strip, which is particularly desirable for ceiling heating elements , it is sometimes advisable to press the horizontal strips of the heating tape as shown in Fig. 11 to be a little hollow in plan. The installation in the furnace should then be like this. take place that the hollow surfaces are directed towards the annealing material.
A flawless, simple installation of the radiators described is obtained when, as illustrated in FIG. 8, shaped stones are provided with transverse grooves which, when put together, result in a longitudinal groove running through the furnace depth. Each resistance band according to the exemplary embodiments described requires either two parallel narrow grooves, as in Fig. 8 above. or a wide groove as in Fig. 8 below.
The end of the tape, as can be seen on the left in FIGS. 1 and 3, can be used in its original, unseated form as a power lead through the furnace wall; Since its passage cross-section for the current is a multiple of that of the bent strip, it does not get very hot and allows easy connection with the neighboring strips and connection cables.
The new radiator has great adaptability to the most varied of conditions. By dimensioning the slot distances respectively. The width of the strip can be adapted to the various voltages and dimensioned for the required currents.
A band of a given width and thickness represents a certain power per unit length; with the same thermal stress, i.e. the same power per unit length of the strip, the strip width is inversely proportional to the tension.
The new radiator also allows extensive adaptation to the shape of the furnace. Not only can it stand vertically on the raised edge and lie horizontally on both edges on flat furnace walls, lengthways and across the furnace floor and the furnace ceiling, it is also suitable it is also suitable for cladding curved oven surfaces and round oven walls.
You can also put it around angular or round containers and muffles or, for example, wrap it around in a spiral shape. always so that the bandwidth is directed towards the heating material.
It has been shown that the new radiator, due to its favorable radiant surfaces, has a far greater durability than the previously customary, differently shaped resistance elements.