Elektrisches Heizelement. Die Erfindung betrifft ein elektrisches Heizelement für Betriebstemperaturen über <B>9000</B> C und insbesondere über 11000 C.
Es wurde bereits vorgeschlagen, Heizele- mente dieser Art mit einem elektrischen Wi derstand aus Metallen höheren Schmelzpunk tes, z. B. Wolfram, Molybdän, Iridium, Pla tin, Osmium und Legierungen von zwei oder mehreren derselben, insbesondere einer Wolf ram-Molybdän-Legierung, herzustellen und den Widerstand mit einer Hülle aus hoch hitzebeständigem Werkstoff zu versehen, z. B. aus Aluminiumoxyd, Magnesiumoxyd und Verbindungen dieser Oxyde mit Silizium oxyd, wie z. B. Sillimanit, z. B. Mullit (Schmelzpunkt über<B>18000</B> C). Andere hoch hitzebeständige und elektrisch isolierende, insbesondere keramische Massen wurden gleichfalls benutzt.
Es war aber schwierig, eine schädliche Oxydierung des Widerstands metalles bei höheren Betriebstemperaturen und in Luft oder andern oxydierenden Atmo sphären zu verhindern.
Gemäss der Erfindung besitzt das Heizele- ment einen elektrischen Heizwiderstand, des sen Schmelztemperatur über der höchsten Be triebstemperatur liegt und der innerhalb einer gasdichten, rohrförmigen und über <B>18000</B> C schmelzenden Hülle angeordnet ist, welch letztere wenigstens an einem Ende gas dicht mittels einer Glasdichtung mit einer von zwei voneinander elektrisch isolierten An schlusselektroden verbunden ist. Ferner enthält der gasdicht abgeschlos sene Raum innerhalb der Hülle und zwischen den Anschlusselektroden einen wenigstens zum Teil metallischen Fangstoff (Letter).
Die Erfindung sei an Hand der Zeich nung erläutert, welche Ausführungsbeispiele der Erfindung darstellt.
Fig.1 zeigt einen Querschnitt durch einen Schmelzofen mit eingesetzten Heizelementen, Fig. 2 einen Längsschnitt durch ein Aus führungsbeispiel eines Heizelementes und schematisch seine Herstellung, Fig. 3 einen Längsschnitt durch eine an dere Ausführungsform des Heizelementes, Fig. 4 einen Querschnitt längs der Ebene 39 in Fig. 3 durch eine Abänderung des dort gezeigten Heizelementes, in grösserem Mass stab, Fig. 5 einen Längsschnitt durch den obern Teil eines Heizelementes ähnlich demjenigen in Fig. 2, und gestrichelt den obern Teil eines .tipparates,
der bei der Herstellung des Heiz- elementes benutzt werden kann, Fig. 6 einen Teil des Heizelementes gemäss Fig. 5 während seiner Herstellung, Fig.7 eine andere Ausführungsform des Stromeinführungsteils eines Heizelementes, eingesetzt in eine Ofenwand, Fig. 8 ein Heizelement mit einem Strom einführungsteil gemäss Fig. 7 und eine etwas abgeänderte Einsetzungsart desselben in eine Ofenwand,
Fig. 9 einen Teillängsschnitt durch ein an deres Ausführungsbeispiel eines Heizelemen- tes, welches durch gegenüberliegende Ofen wände hindurchgeführt ist, und Fig. 10 einen Teillängsschnitt durch eine abgeänderte Ausführungsform des Heizele- mentes gemäss Fig. 9.
In Fig.1 ist eine Ofenwand 10 aus Kitze= beständigem Werkstoff, wie z. B. Schamotte, gezeigt. Der Ofen mag zum Backen oder Sin tern von irgendwelchen Gegenständen oder zum Schmelzen oder Raffinieren von Metal len, Metallegierungen, Glas und dergleichen dienen. In geeigneter Höhe über dem Boden des Ofens und den Gegenständen oder dem Schmelzgut darin sind Öffnungen 11 in der Ofenwand vorgesehen, in welche die elektri schen Heizkörper 12 eingesetzt werden kön nen.
In jeder Öffnung ist eine ringförmige Elektrode 13 isoliert angebracht, deren Innen fläche mit einem Schraubgewinde versehen ist, so dass die Einführungselektrode 14 des Heizelementes darin eingeschraubt werden kann. Eine isolierte Leitung 15 führt von dem Kontakt 13 nach aussen zu einer An schlussklemme 16.
Ein Teil des Heizelementes 12 erstreckt sich von dem Kontakt oder der Elektrode 14 nach aussen und ist mit einer andern Anschlusselektrode 17 versehen, die mit Schraubgewinde versehen und in einen andern Kontakt 18 eingeschraubt sein mag, welch letzterer über eine isolierte Leitung 19 mit der Anschlussklemme 20 verbunden ist. Falls die Gasfüllung im Innern 21 des Ofens aus Luft besteht, ist keine gasdichte Verbin dung zwischen den Kontakten 14 und 13 er forderlich. Wenn innerhalb des Ofens eine andere Gasfüllung, z. B.
Wasserstoff, vorhan den ist oder wenn sich während des Betrie bes in dem Ofen Dämpfe oder Gase entwik- keln, die nicht nach aussen entweichen sollen, so muss die Verbindung zwischen den Kon takten oder Elektroden 14, 13 gasdicht sein; dies kann zum Beispiel durch ein geeignetes Schraubgewinde erreicht werden.
Die Heizelemente in den Fig.1 bis 3 be stehen aus zwei Teilen. Ein Heizteil gibt Hitze ab, ist im wesentlichen innerhalb des Ofenraumes angeordnet und erstreckt sich vom Ende 23 des Heizelementes ungefähr bis zu einer Ebene 39. Der andere Teil (Strom einführungsteil) dient zur Einführing des elektrischen Heizstromes, enthält die An schlusselektroden (Kontakte) und deren Ver bindungen sowie die Befestigungsmittel des Elementes.
Das Heizelement nach Fig.2 besitzt als äussere Begrenzung des Heizteils ein Rohr 22, das an einem Ende 23 geschlossen und am andern Ende 24 offen ist. Innerhalb des Roh res 22 und im Abstand davon ist ein anderes Rohr 36 angeordnet, das sich einerseits bis nahe dem geschlossenen Ende 23 erstreckt und anderseits in den Einführungsteil des Heizelementes hineinreicht. In dem zylindri schen Raum zwischen den Rohren 22, 36 und zwischen dem Ende 23 und der Ebene 39 ist ein Widerstand angeordnet, der vorzugsweise aus einem gewickelten Draht 38 besteht.
Der letztere ist an einem Ende mit einem andern Draht 37 verbinden, der durch das Rohr 36 geführt und bei 41 mit einem Rohr 32 ver bunden ist. Das andere Ende des gewickelten Drahtes 38 ist mittels des Drahtes 37a ausser halb des Rohres 36 bei 40 mit einem Rohr 31 verbunden, z. B. verschweisst.
Der oberhalb der Ebene 39 befindliche Stromzuführungsteil weist eine hohle Metall elektrode (Kontakt) 27 auf, welche aussen ein Schraubgewinde 28 und nach entgegengesetz ten Richtungen vorspringende, ringförmige Ansätze 29, 30 besitzt. Ein Rohr 26 ist über den Ansatz 29 gezogen und mit ihm gasdicht verschweisst oder verlötet; das andere Ende des Rohres 26 ist mit dem offenen Ende 24 des Rohres 22 mittels einer Glasdichtung 25 verbunden.
Das Metallrohr 31 ist über den Ansatz 30 gezogen und mit diesem gasdicht verschweisst oder verlötet, wodurch die Lei tung 37a mit dem Ansatz 30 und dem Kon takt 27 sowie dem Metallrohr 26, die zu sammen eine leitende Einheit bilden, elek trisch verbunden ist.
Das Metallrohr 32 ist an einem Ende gas dicht mit dem Metallrohr 31 mittels einer Glasdichtung 33 und am andern Ende gas- dicht und elektrisch leitend mit der zweiten Elektrode (Kontakt) 34 verbunden. Die Me tallrohre 31 und 32 sind voneinander durch die Glasdichtung 33 elektrisch isoliert; die Leitung 37 kann statt bei 41 mit der Elek trode (Kontakt) 34 direkt verbunden sein; die letztere ist an der Aussenseite am obern, abgesetzten Teil mit Schraubgewinde ver sehen. Die Elektrode 27 entspricht der Kon taktelektrode 14, und die Elektrode 34 ent spricht der Kontaktelektrode 17 des Heizele- mentes 12 in Fig. 1.
Die Hülle 22 soll höheren Betriebstem peraturen widerstehen und besteht darum aus einem Material mit einem Schmelzpunkt von über 18000 C, vorzugsweise aus Alumi niumoxyd (A1.0.,) oder einem Silikat davon, wie z. B. Sillimanit, oder Magnesiumoxy d oder einem Silikat davon, oder Oxyden des Tho- riums, Berylliums, Zirkoniums oder hoch hitzebeständigen Silikaten derselben. Diese Oxyde oder Silikate sollen möglichst chemisch rein sein und können allein oder in geeigne ter Mischung verwendet werden.
Oxyde oder Silikate, die bei geeigneter hoher Tempera tur verglasen, sind besonders geeignet, weil dadurch besonders gasdichte Teile erhalten werden können, welche diese Eigenschaft während vieler tausend Betriebsstunden bei behalten.
Die Herstellung solcher gasdichter, hitze beständiger Hüllen oder Rohre in kerami schen Prozessen ist bekannt.
Das innere Rohr 36 besteht gleichfalls aus hochhitzebeständigem, elektrisch isolierendem Werkstoff, vorzugsweise gleicher Art wie die äussere Schutzhülle 22.
Die volle Betriebsspannung liegt zwischen den beiden Leitungen 37, 37a innerhalb Lind ausserhalb des Rohres 36 oberhalb der Ebene 39; die Spannungsdifferenz nimmt dann all mählich gegen das untere Ende des Rohres 36 ab. Wenn daher Spannungen über etwa 120 bis 240 Volt benutzt werden, wird der obere Teil des Rohres 36 vorteilhaft aus einem hochhitzebeständigen Werkstoff höherer elek trischer Isolierfähigkeit bestehen als der un tere Teil des Rohres 36 innerhalb der eigent- liehen Heizzone; z.
B. mag der Teil des Roh res 36 innerhalb der Stromzuführungszone aus Berylliiim.oxyd bestehen, das sehr hohen Isolierwiderstand besitzt, während der übrige Teil des Rohres aus Aluminiumoxyd oder -silikat oder einem andern der früher erwähn ten hitzebeständigen Werkstoffe bestehen mag. Die Herstellung solcher zusammenge setzter Rohre in keramischen Prozessen aus verschiedenen Schlicken ist bekannt.
Der Widerstand 38 und die Zuführungs leitungen 37, 37a können aus demselben Draht bestehen, dessen Werkstoff so gewählt ist, dass er der höchsten Betriebstemperatur widersteht. Für Betriebstemperaturen, welche 11000 C nicht übersteigen, kann eine Nickel- Chrom-Legierung oder Platin benutzt wer den. Wenn der Draht aus Molybdän besteht, können Betriebstemperaturen über 1300 bis 15000 C bewältigt werden, und Molybdän- Wolfram-Legierungen (die beiden Bestand teile vorteilhaft in gleichen Mengen) sowie reines Wolfram, Iridium, Osmium und deren Legierungen lassen noch höhere Temperatu ren erreichen.
Der Heizwiderstand 38 kann auch auf be kannte Weise hergestellt werden; wenn ge wünscht, können verschiedene Steigungen der Windungen benutzt werden, um ein ge wünschtes Erhitzungsgesetz zu verwirklichen. Wenn wesentlich gleiche Temperaturen über die Länge des Rohres 22 erzeugt werden sol len, wird die Heizspule mit gleicher Steigung ihrer Windungen ausgeführt. Wenn beispiels weise die Temperatur nahe der Ebene 39 ge ringer sein soll als nahe dem untern Ende der Hülle 22, kann die Steigung der Windungen nahe der Ebene 39 grösser sein als diejenige über die Restlänge des Widerstandes; es kann dadurch auch eine Überhitzung des Heizele- mentes nahe seiner Lagerung in der Ofen wand verhindert werden.
Der rohrförmige Teil 26 wird vorzugs weise aus einer warmfesten Nickel-Eisen-Le- gierung oder einer Nickel-Kobalt-Eisen-Legie- rung hergestellt. Zum Anlöten der rohrför- migen Teile 26, 31 an -die Ansätze 29, 30 kann beispielsweise ein Hartlot oder Silberlot verwendet werden, das bei etwa 630 bis 9600 C fliesst. Die. Anschlusselektrode 27 kann aus geeignetem Metall oder einer Legierung be stehen, wie z. B. Nickel, Bronze, Monel-Metall und rostfreiem Stahl.
Die Dichtung 25 zwi schen dem Rohr 26 und dem Ende 24 des Rohres 22 besteht aus geeignetem Glas, dessen Wärmeausdehnungskoeffizient demjenigen des Metalles und der keramischen Masse angenä hert oder gleich ist; Glassorten, welche diesen Anforderungen entsprechen, sind bekannt.
Das Rohr 32 kann aus dem gleichen Me tall oder derselben Legierung bestehen wie das Rohr 31; da das Rohr 32 wenig heiss wird, kann irgendein anderes Metall verwen det werden, dessen Wärmedehnung nicht zu sehr von derjenigen des Rohres 31 abweicht. Die Glasdichtung 33 zwischen den Rohren 31, 32 soll aus einer Glassorte bestehen, deren Wärmedehnung derjenigen der beiden Metall rohre möglichst gleich ist.
Die Elektrode 34 ist mit einer Bohrung 35 versehen und in das offene Ende des Roh res 32 eingeschweisst oder eingelötet. Die Boh rung 35 ist aussen durch das Lot 42 geschlos sen. Beim Zusammenbau des Heizelementes wird das Rohr 26 zuerst gasdicht mit dem Rohr 22 verbunden durch Einführung eines hohlen zylindrischen Presskopfes 99 (Fig.6) in das Innere des Rohres 26 und durch Über- ziehen eines andern hohlen Presskopfes 98 aussen über das Rohr 22;
die beiden Press- köpfe werden gegen das geschmolzene oder plastische Glas 25 zwischen den Rohren 22, 26 gepresst und das Glas besorgt nach dem Küh len den gewünschten gasdichten Abschluss.
Die Rohre 31, 32 werden in ähnlicher Weise miteinander verbunden. Die Teile 37, 37a, 38 seien aus einem Stück. Das Rohr 36 wird über den Verbindungsdraht 37 gestülpt und der Verbindungsdraht 37a wird an die Innenseite des Rohres 31 bei 40 angeschweisst, während das Ende des Drahtes 37 an die Innenseite des Rohres 32 bei 41 angeschweisst wird.
Darnach wird das freie Ende des Roh res 26 über den Ansatz 29 gestülpt, anschlie ssend der vorbereitete Heizeinsatz, das heisst die aneinander befestigten Teile 31, 32, 33, 36, 37, 37a, 38 in das Rohr 22 eingeführt, das offene Ende des Rohres 31 über den Ansatz ; 30 gestülpt und die Enden der Rohre 26, 31 an den Ansätzen 29 bzw. 30 angeschweisst oder angelötet, beispielsweise durch Heran bringen einer Induktionsspule 85 in die in Fig. 2 gezeigte Stellung und Zuführen von ; Induktionsstrom, vorzugsweise Hochfrequenz strom, zu der Spule.
Das Rohr 26 kann auch an die Elektrode 27 angeschweisst -oder an gelötet werden, bevor der Heizeinsatz über den Teil 30 gestülpt wird.
Zuletzt wird die Elektrode 34 in das obere Ende des Rohres 32 eingesetzt und durch In duktionserhitzung angeschweisst oder ange lötet.
Ein Heizelement zum Betrieb bei Tem peraturen bis zu etwa 1300 und 1500 C kann zum Beispiel eine Schutzhülle 22 (Fug. 2) mit einer Wandstärke von etwa 2 mm und einem innern Durchmesser von etwa 6 bis 13 mm besitzen, während der Aussendurchmesser des Widerstandes 38 etwa 1 bis 0,3 mm geringer ist als der Innendurchmesser der Schutz hülle 22.
Bei den höheren Betriebstemperaturen, für welche das Heizelement bestimmt ist, kann der Widerstand 38 leicht durch Oxy dation zerstört werden, welche durch Dämpfe oder Feuchtigkeit im Rohr 22 und im Strom einführungsteil bewirkt wird; von den Dräh ten und sonstigen Teilen des Heizelementes absorbierte Gase oder Dämpfe können wäh rend des Betriebes gleichfalls frei werden und den Heizwiderstand oxydieren.
Es ist deshalb in dem gasdicht abgeschlos senen Raum des Heizelementes ein Fangstoff (Letter) vorhanden, welcher solche Dämpfe und Gase entfernt, das heisst absorbiert oder chemisch bindet.
Wenn die Betriebstemperatur etwa 900 bis 11000 C nicht überschreitet, kann Phos phor, Barium und Natrium als Fangstoff verwendet werden. Beispielsweise kann roter Phosphor in feiner Verteilung mit einer flüchtigen organischen Flüssigkeit, wie, z. B. Alkohol oder Azeton, oder mit Wasser ge- mischt werden, so dass ein pastenartiger Schlick erhalten wird, welcher auf die Win dungen des Widerstandes 38 aufgetragen werden kann. Die Spule wird darauf auf eine Temperatur zwischen etwa 100 bis 2000 C er hitzt, wodurch das Bindemittel verdampft und der Fangstoff an den Heizwindungen verbleibt. Durch Aufrauhen der Drahtober fläche kann das Anhaften des Fangstoffes verbessert werden.
Der Fangstoff kann in Luft auf die Spule aufgetragen werden, be vor sie und das Rohr 36 in das Rohr 22 ein geführt werden. Barium kann in Form von Pillen, wie diese käuflich sind, eingebracht werden. Eine Mischung von Barium- und Magnesiumpulver, die in kleine Tabletten gepresst ist, ist besonders wirkungsvoll. Die Pillen oder Tabletten können innerhalb des Rohres 22 nahe der Ebene 39 oberhalb des Ende des Widerstandes 38 eingesetzt wer den. Bei höheren Betriebstemperaturen, als frü her erwähnt, sind Fangstoffe, wie z. B. Zir- konium, das bei 15300 C schmilzt, und Tho- rium, das oberhalb 18450 C schmilzt, beson ders geeignet.
Um zu verhindern, dass der me tallische Fangstoff Windungen des Reiz widerstandes 38 kurzschliesst, wird das pul verige Thorium oder Zirkonium mit pulveri gem Aluminiumoxyd, Thoriumoxyd, Zirko- niumoxyd oder andern hochhitzebeständigen und isolierenden Oxyden gemischt, ein Schlick daraus geformt durch Zugabe eines flüch tigen Bindemittels der früher erwähnten Art, der Schlick auf den Draht 38 aufgetragen und dieser erhitzt, bis das Bindemittel aus getrieben ist und die Mischung von Fangstoff und Isoliermaterial an und zwischen den vor zugsweise aufgerauhten Windungen des Drah tes 38 verbleibt.
Diese Erhitzung wird aus geführt, bevor der Widerstand 38 in die Hülle 22 eingeführt ist. Anstatt den Fangstoff auf oder zwischen den Windungen des Heizwiderstandes anzu bringen, kann er auch auf die Innenseite einer Anschlusselektrode oder des Rohres 22 aufgetragen werden. Wenn der Fangstoff vermischt mit Iso liermaterial im pulverigen Zustand einge führt wird, kann sein Sintern entweder der Erhitzung bei Beginn des Betriebes überlas sen oder vorher, am Ende des Herstellungs verfahrens des Heizelementes, durchgeführt werden. Die Pulver des Fangstoffes und der Isolierstoffe können in gleichen Mengen oder geeignetem andern Verhältnis gemischt wer den, um den gewünschten Getter- und Iso- liereffekt zu erreichen.
Wenn zum Beispiel Zirkonium und Aluminiumoxyd in Pulver form benutzt werden, hat sich eine Mischung von etwa<B>357,</B> Zirkonium und etwa 65 Aluminiumoxyd besonders bewährt.
Nach diesem Zusammenbau wird das Heiz- element in eine Vakuumkammer 46 einge setzt, welche gestrichelt in Fig.2 angedeutet ist. Ein Rohr 47 verbindet die Kammer mit einer Vakuumpumpe, und eine Induktions spule 43 innerhalb der Kammer ist durch iso lierte Leitungen 44, 45 mit Zuführungen ausserhalb der Kammer für den Heizstrom (Hochfrequenz-Induktionsstrom) verbunden. Ein noch ringförmiges Lot (42) wird auf das Ende der Anschlusselektrode 34 aufgesetzt, bevor die Kammer 46 nach Einführung des Heizelementes in dieselbe geschlossen wird.
Wenn die Kammer 46 danach evakuiert wird, werden Luft, Feuchtigkeit und sonstige Gase aus dem Innern des Heizelementes durch die Bohrung 35 und Öffnung im Ring 42 abgesaugt. Ein Vakuum von wenigen Millimetern bis zu einem Bruchteil eines Millimeters soll am Ende des Evakuierungs- prozesses erreicht sein. Danach wird Induk tionsstrom in die Spule 43 eingeleitet und die Elektrode 34 und das Lot erhitzt, worauf das schmelzflüssig werdende Lot das äussere Ende der Bohrung 34 schliesst. Nach Abschal ten des Induktionsstromes und Erkalten des Lotes 42 wird die Evakuierung unterbrochen, Luft in die Kammer 46 eingelassen und das fertige Heizelement entfernt.
In Fig. 5 ist eine Abänderung des Strom einführungsteils des Heizelementes gezeigt. Die Rohre 26, 31 sind in Aussparungen 86, 87 an der Innenseite der Ansätze 88, 89 ein- gepasst. Das Rohr 26 besteht vorzugsweise aus einer warmfesten Nickel-Kobalt-Eisen-Legie- riing und Rohr 31 aus einer Eisen-Nickel- Legierung. Das Rohr 26 wird zuerst mit Kupfer an die Elektrode 27 angeschweisst; sodann wird das Rohr 26 mit dem Rohr 22 verbunden.
Fig. 5 zeigt ferner eine andere Verbin dung zwischen der Anschlusselektrode 34 und dem Rohr 32, bei der ein ringförmiges Lot 78 zwischen die vorspringende Kante des Rohres 32 und einen ringförmigen Vorsprung der Elektrode 34 eingelegt wird.
Das Heizelement wird sodann in einen Glasbehälter 90 ein gesetzt, dessen Innendurchmesser etwas grö sser ist als der Aussendurchmesser des Schraub- gewindes 28, und ein Stopfen 91 wird in das offene Ende des Behälters 90 eingepresst. Ein Glasrohr 92 ist liftdicht durch eine Öffnung im Stopfen 91 geführt, mit einem Hahn ver sehen und mit einer Vakuumpumpe verbun den.
Der Behälter 90 wird darauf evakuiert und Feuchtigkeit und Gase werden aus dem Innern des Heizelementes durch die feine Spalte zwischen der Elektrode 34 und der Innenseite des Rohres 32 abgesaugt. Nach der Evakuierung wird eine Induktionsspule 93 aussen über den Behälter 90 auf die Höhe der Elektrode 34 geschoben, Induktionsstrom zu geleitet und dadurch die Elektrode 34 auf eine Temperatur erhitzt, bei welcher das Lot 78 schmilzt und die feinen Spalte zwischen der Elektrode und dem Rohr 32 schliesst.
In Fig. 3 sind die mit Fig. 2 übereinstim menden Teile mit gleichen Überweisungen versehen, für welche die zu Fig.2 gehörige Beschreibung, auch bezüglich Herstellung, gilt.
Ein. Isolierrohr 36a ist innerhalb des Schutzrohres 22 angeordnet und der Draht 37 von 41 durch die Rohre 32, 36a und ein wei teres Isolierrohr. 50 geführt. Mit dem Draht 37 ist bei 48 am untern Ende des Rohres 36a ein Widerstand 38a verbinden, der nach oben verläuft und durch eine Leitung 54 mit der Elektrode 37 verbunden ist. Das andere Ende des Drahtes 37 ist mit einem zweiten Widerstand 51 verbunden, dessen oberes Ende durch eine Leitung 52 innerhalb eines Isolierrohres 53 mit der Elektrode 27 verbun den ist.
Die Rohre 26, 31 nach Fig. 2 sind in einem Rohr 31a vereinigt, welch letzteres die ringförmige Elektrode 27 trägt Emd an beiden Seiten der letzteren vorspringt. Die Elektrode 27 kann fortgelassen werden und die Aussenfläche des Rohres 31a als Anschluss- kontakt benutzt werden. Die'Widerstände 38a, 51. sind somit parallel geschaltet und werden durch die Anschlusselektroden 37, 34 gespeist., In ähnlicher Weise können mehr als zwei Heizwiderstände innerhalb der Schutzhülle 22 angeordnet und parallel betrieben werden.
Die Querschnitte der Drähte, welche die Spulen 38a, 51 bilden, können gleich oder verschieden sein, so dass der gewünschte Heiz- effekt über die Länge der Heizzone des Heiz- elementes erhalten wird.
Fig. 4 zeigt einen Querschnitt in der Ebene 39 durch das Heizelement nach Fig. 3, mit den folgenden Abänderungen: An Stelle zweier Rohre 36a, 53 ist ein einziges Isolier- stück 73 benutzt, das zwei parallele Bohrun gen 74 besitzt. Durch die letzteren sind die Drähte 37 bzw. 52 geführt, und ausserhalb des Isolierstückes ist der Widerstand 38a an geordnet. In Fig. 7 kann die Ofenwand 10 senkrecht oder geneigt sein oder zum Oberteil des Ofens gehören.
Eine Bohrung 11 in der Wand 10 besitzt gegen aussen, hier oben, grösseren Druchmesser als innen, und das Rohr 26 ist in den weiteren Teil der Bohrung 11 einge setzt, während das Rohr 22 in den engeren Teil passt und aus diesem in den Ofenraum ragt.
Die Anschlusselektrode 27, die Rohre 31, 32 und die Anschlusselektrode 34 sind ausser halb der Ofenwand angeordnet; die Elektrode 34 ist mit Schraubgewinde und zwei Schrau benmuttern 77 zum Befestigen der elektri schen Zuleitung versehen. Ein ringförmiger Kontakt 79 ist auf die Anschlusselektrode 27 geschraubt und mit einer Zuleitung 80 ver bunden. Eine Kühlscheibe 76, z. B. aus Kup- fer, ist mit dem Kontakt 79 verschweisst oder verlötet.
Ein Heizelement dieser Art kann leicht in Stellung gebracht und ersetzt werden, und die Zuleitungen können leicht mit ihm ver bunden werden. Fig. 8 zeigt eine ähnliche An ordnung des Heizelementes in der Wand 10. Hier ist im engern Teil der zylindrischen Öffnung 11 ein nachgiebiges und hitzebestän diges Material zwischen das Rohr 26 und die Innenfläche der Öffnung 11 eingesetzt, z. B. Asbest. Die Scheibe 76 dient zur Luftkühlung in gleicher Weise wie in Fig. 7, und der Teil 27 liegt auf der Wand 10 auf; der Teil 79 fehlt.
Während die früher beschriebenen Aus führungsbeispiele der Erfindung ein Heizele- ment zeigen, dessen elektrische Anschlüsse an derselben Längsfläche des Heizelementes an geordnet sind, zeigt Fig. 9 ein Ausführungs beispiel, bei welchem diese Anschlüsse sich an gegenüberliegenden Enden des stabförmi- gen Heizelementes befinden, das Element so mit aus einem mittleren Reizteil und zwei Stromeinführungsteilen besteht.
Die hitzebeständige, rohrförmige Schutz hülle 22' ist an beiden Enden mit je einem Rohr 26' gasdicht mittels einer Glasdichtung 25' verbunden, und je eine Anschlusselektrode 34 ist in das offene Ende jedes der Rohre 26' eingesetzt; nach dem Evakuieren in einer der früher an Hand von Fig. 5 beschriebenen ähnlichen Weise wird jede Elektrode 34 mit tels des ringförmigen Lotes 78 mit dem zu geordneten Rohr 26' luftdicht verbunden.
Ein Heizwiderstand 83 ist innerhalb der Hülle 22 im Abstand von den Anschlusselek- troden 34 so angeordnet, dass ihr hocherhitz ter Teil von den Glasdichtungen genügend Abstand besitzt, so dass die letzteren während des Betriebes nicht erweichen. Verbindungs leitungen 81, 82 des Widerstandes 83 sind an ihren freien Enden an die Innenfläche eines zugeordneten Rohres 26' angeschweisst. Ein geeigneter Fangstoff ist gleichfalls einge führt, und das Heizelement wird in ähnlicher Weise zusammengebaut wie beschrieben. Jede der Elektroden 34 ist mit einem ringförmigen Kontakt 79' und einer Kühlscheibe 76 und einer Kontaktmutter 77 versehen.
Ein stabförmiges Heizelement dieser Art kann durch die Öffnung 11' in einer Seiten wand 10 des Ofens eingeführt und durch eine andere Öffnung 11' in der gegenüberliegen den Seitenwand herausgeführt werden, bevor die Teile 79', 76 und 77 auf das eine Ende des Heizelementes aufgesetzt sind. Zwei Asbestringe 75 sind zwischen jedem Rohr 26' und der zugeordneten Öffnung 11' eingesetzt.
Bei der Variante gemäss Fig.10 ist der Heizwiderstand 83 auf einen Isolierstab 84 aufgebracht.
Durch die Anwendung eines geeigneten Fangstoffes kann eine Betriebsdauer von vie len tausend Stunden erreicht werden. Ausser dem wird hierdurch die Herstellung verein facht, da die Evakuierung nicht zu weit ge trieben werden muss und manchmal sogar vollständig fortgelassen werden kann.