CN103141156A - 加热导体装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种加热导体装置，该结构用于加热烘箱，其中加热导体（1）具有一个或多个条状区段，该条状区段带有大体在水平方向上扁平的延展部。该条状区段由多个单独的带体（2）形成，这些带体在沿其宽度上具有相对于水平面H的弧形弯曲。该多个单独的带体（2）通过至少一个能够在各个带体纵向上偏转的支承元件（4）分段地安置。

Description

加热导体装置
技术领域
本发明涉及一种电加热导体装置，该装置用于加热烘箱，其中加热导体具有一个或多个条状区段，该条状区段带有大体在水平方向上扁平的延展部，该条状区段具有相对于水平面H的弧形弯曲。
背景技术
文献EP 1 170 979 B1描述了一个相应的电加热导体装置，该电加热导体装置用于对玻璃板进行加热的烘箱。在该结构中，将加热导体制成板状，其中通过板的交替开槽实现了多个条状区段，这些条状区段具有整体为回纹走向的加热导体。该回纹的两侧在其整个长度上，都在相应的凹槽处得到固定的陶瓷支撑装置的支撑，并且具有位于这些支撑装置之间的、相对于水平面H向上弯曲的弧形轮廓。
制造该加热导体的原料有铁铬铝合金和镍铬合金，由此制造的烘箱温度最高可达到1300℃。
运转期间，当加热导体加热时，由于温度引起的加热导体材料膨胀以及由于该加热导体在支撑装置之间的刚性夹紧作用使其弯曲的弯曲度加大。冷却时，该加热导体再次收缩并恢复到其原始弯曲度。通过这种持续的机械交变应力经常出现加热导体材料超负荷的情况，这种超负荷会导致加热导体断裂或过早发生故障。特别是在使用像钼或者钨这种加热导体材料用来实现最高烘箱温度达到1700℃以及更高的温度级时，这样的加热导体结构会导致加热导体的快速故障。
发明内容
因此，本发明的目的在于建立一种加热导体装置，在该加热导体装置下，使加热导体由于运转状态和静止状态之间的温度差异而承受的机械应力尽可能小，并且在这种结构下，尤其要使加热导体材料适合于当最高温度在1700℃以及更高的范围内投入使用。
根据本发明，该目的以这样的方式实现，由多个单独的带体形成条状区段，其中这些带体在沿其宽度上具有相对于水平面H的弧形弯曲，并且这些单独的带体通过至少一个大体上在各个带体的纵向上可偏转的支承元件分段地安置。
通过该加热导体在沿其宽度上的弧形弯曲达到了优良的固有稳定性，该固有稳定性实现了加热导体在很长一段上无支撑装置。通过活动的支承元件来平衡由温度变化所引起的单个带体的长度改变，以使材料中无显著应力出现。以此来避免现有技术中这种刚性夹紧作用的不足。由于该加热导体在沿着带体宽度上的弧形弯曲，即使在很高的温度下，加热导体的固有稳定性也保持不变，以使该结构也同样适用于高温加热导体，如由钼或钨制成的加热导体。
在本发明的特别有利的设计中，支承元件具有一个夹持部分，该夹持部分与带体的弯曲相匹配，并且至少部分地包围带体。
由此实现了带体的弯曲度保持不变，从而其固有稳定性即使在加热导体加热时也保持不变。
在本发明的另一个有利的设计中，能够偏转的支承元件具有两个旋转轴，通过第一旋转轴能够偏转地与一个悬挂件相连接，通过第二旋转轴能够偏转地与夹持部分相连接。
通过这样的方式实现了加热导体的特别良好的活动支承，并且以尽可能有效的支撑效果连接到在轴支承位置上。
在本发明的特别有利的设计中，该能够偏转的支承元件是由两个平行的、相互间隔的支臂组成，该支臂在旋转轴上通过轴承螺栓与支臂的相对的末端彼此连接，并且该支承元件通过第一轴承螺栓能够偏转且绝缘地固定在悬挂件上，通过第二轴承螺栓能够偏转的与夹持部分相连接。
借助该设计实现了支承元件的优异的稳定性，以及支承元件在悬挂件上的可靠的固定。
这是特别有利的，如果多个单独的带体相互平行的布设，并且其末端交替的通过连接件彼此连接，以使所述的电加热导体装置具有回纹形状。
以这种方式，用简单的方法实现了大面积的加热导体结构，该结构用于烘箱的大面积加热。
同时，这是特别有利的，如果用于该加热导体结构的电源线位于回纹的同侧。
通过该设计实现了将加热导体刚性地固定在一侧，即电源线的位置，并在加热时，加热导体能够无阻地在电源线的方向上伸展，而不会在材料中出现过大的机械应力。
同样是特别有利的，如果能够偏转的支承元件这样进行布设，即各个旋转轴的连接线与水平面H呈倾斜角α，这样在加热导体悬置时，第二旋转轴比第一旋转轴更接近于最近的电源线，在加热导体平置时，第二旋转轴比第一旋转轴更远离最近的电源线。
通过能够偏转支承元件这样的倾斜结构，由于加热导体材料的自重在加热导体中产生拉应力，由于强度降低，该拉应力通过运转状态下的温度作用减小了加热导体的垂度，或者甚至完全抑制了垂度。
同样是特别有利的，如果每个电源线的附近都为各个带体布设了一个固定的支承元件。
以这种方式再次加强了加热导体结构在电源线位置的刚性定位。
也可以由此提高加热导体在纵向上的固有稳定性，带体在沿其弯曲上具有两个对称布设的纵向弯折部。
特别有利的是，根据本发明的加热导体结构适用于高温烘箱，该高温烘箱具有由钼或钨或这两种金属的合金制成的加热导体，而该结构对其他加热导体材料显然也是有利的。
这是特别有利的，如果加热导体和支承元件是由同种材料制成。在这种情况下，由于温度负荷引起的形变几乎是相同的，所以通过支承元件实现了加热导体特别良好的、不易变形的夹紧作用。
同样是有利的，如果加热导体的电源线设计成片状，并且以逐渐减小的材料厚度过渡到加热导体。以这种方式避免了从电源线到加热导体的急速过渡，这里在温度负荷的情况下经常是具有危险的断裂位置。
附图说明
以下将根据附图对本发明进行进一步说明。
其中：
图1示出了根据本发明的悬置式加热导体结构的俯视图，
图2示出了以放大尺寸显示的根据图1的悬置式加热导体结构的侧视图，
图3示出了与图2类似的平置式的加热导体结构侧视图，
图4示出了部分截取的、以放大尺寸示出的根据图1的能够偏转的支承元件。
具体实施方式
图1示出了一种根据本发明的加热导体结构，具有用于安装在烘箱顶盖上的悬置结构。
该加热导体1由6个相互平行布设的带体2组成，这些带体在其末端交替地通过连接件3彼此连接，由此得到一个回纹形状的加热导体结构，该结构大体上平行于水平面H伸展。加热导体1的首部和尾部与电源线11和12相连接。单个的带体2在沿其宽度上具有相对于水平面H的弧形弯曲。每个带体2通过多个大体上能够在各个带体纵向上偏转的支承元件4安置。
电源线11和12附近布设的支承元件13是固定的。支承元件4的构造需特别从图4中获悉。每个能够偏转的支承元件4都是由两个平行的、相互间隔的支臂组成，该支臂通过轴承螺栓9和10彼此连接在位于相对的杆末端的旋转轴6和7上。通过第一轴承螺栓9，支承元件4能够偏转且绝缘的与悬挂件8相连接。借助第二轴承螺栓10，支承元件4能够偏转的与夹持部分5相连接。该夹持部分5用于夹紧带体2。夹持部分尽可能与带体2的弯曲相匹配并且侧面包围带体2。为了实现可靠的定位，将带体2与夹持部分5用螺栓旋紧或进行铆接。为了在加热时仍然继续提高带体2的固有稳定性，带体2在纵向上配置了两个对称设置的纵向弯折部14。
图2示出了以放大尺寸显示的根据图1的加热导体结构的侧视图。
紧挨着电源线11处有固定的支承元件13，其垂直于水平面H。而相邻的能够偏转的支承元件4这样布设，即旋转轴6和7的连接线与水平面H之间呈非90°的倾斜角α，即第二旋转轴7比第一旋转轴6更接近于固定的支承元件13。
图3示出了平置的加热导体结构侧视图（当用于烘箱底部时）。在这种情况下，能够偏转的支承元件4刚好相反地进行布设，即第一旋转轴6比第二旋转轴7更接近于固定的支承元件13。借助于这样的加热导体的支承装置实现了，通过加热导体-1-的自重，在单个带体2中得到在电源线11和12向外方向上一定的拉应力，由此避免了在工作温度下带体2的弯曲和压缩。

Claims (12)

1.一种电加热导体装置，所述装置用于加热烘箱，其中加热导体（1）具有一个或多个条状区段，该条状区段带有大体在水平方向上扁平的延展部，所述条状区段具有相对于水平面H的弧形弯曲，
其特征在于，
所述条状区段由多个单独的带体（2）形成，其中所述带体（2）在沿其宽度上具有相对于水平面H的弧形弯曲，并且这些单独的带体（2）通过至少一个主要能够在各个带体（2）纵向上偏转的支承元件（4）分段地安置。
2.根据权利要求1所述的电加热导体装置，其特征在于，所述支承元件（4）具有一个夹持部分（5），所述夹持部分与带体（2）的弯曲相匹配，并且至少部分地包围所述带体。
3.根据权利要求2所述的电加热导体装置，其特征在于，能够偏转的所述支承元件（4）具有两个旋转轴（6，7），通过第一旋转轴（6）能够偏转地与悬挂件（8）相连接，通过第二旋转轴（7）能够偏转地与夹持部分（5）相连接。
4.根据权利要求3所述的电加热导体装置，其特征在于，能够偏转的所述支承元件（4）由两个平行的、相互间隔的支臂组成，所述支臂通过轴承螺栓（9，10）彼此连接在位于相对的支臂末端的旋转轴（6，7）上，所述支承元件（4）通过第一轴承螺栓（9）能够偏转且绝缘地固定在悬挂件（8）上，通过第二轴承螺栓（10）能够偏转地与夹持部分（5）相连接。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的电加热导体装置，其特征在于，多个单独的所述带体（2）相互平行的布设，其末端交替地通过连接部分（3）彼此连接，以使所述电加热导体装置具有回纹形状。
6.根据权利要求5所述的电加热导体装置，其特征在于，所述电加热导体装置的电源线（11，12）位于回纹的同侧。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的电加热导体装置，其特征在于，能够偏转的所述支承元件（4）这样进行布设，即各个旋转轴（6，7）的连接线与水平面H呈倾斜角α，这样在加热导体（1）悬置时，第二旋转轴（7）比第一旋转轴（6）更接近于最近的电源线（11，12），在加热导体（1）平置时，第二旋转轴（7）比第一旋转轴（6）更远离最近的电源线（11，12）。
8.根据权利要求1至7所述的电加热导体装置，其特征在于，每个电源线（11，12）的附近都为各个带体（2）布设了一个固定的支承元件（13）。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的电加热导体装置，其特征在于，所述这些带体（2）在沿其弯曲上具有两个对称布设的纵向弯折部（14）。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的电加热导体装置，其特征在于，所述加热导体（1）是由钼或钨或这两种金属的合金制成。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的电加热导体装置，其特征在于，所述加热导体（1）和支承元件（4，13）是由同种材料制成。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的电加热导体装置，其特征在于，用于加热导体（1）的所述电源线（11，12）被设计成片状，并且以逐渐减小的材料厚度过渡到加热导体（1）中。
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