DE19722215A1 - Infrarotstrahler und Herstellungsverfahren dafür - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Infrarotstrahler, mit einem Zwillingsrohr, das einen Innensteg auf­ weist, der zwei in Rohr-Längsrichtung verlaufende Teilräume voneinander trennt, und mit einer im ersten der Teilräume angeordneten ersten Heizwendel, die mit ihrem ersten, unteren Ende mit einer durch eine Stirnseite des Zwillingsrohres nach außen geführten Stromzuführung ver­ sehen ist, und die mit ihrem zweiten, oberen Ende mit einem im zweiten Teilraum angeordne­ ten Anschlußdraht oder mit einer im zweiten Teilraum angeordneten zweiten Heizwendel elek­ trisch verbunden ist.

Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Infrarotstrahlers, durch Be­ reitstellen eines Zwillingsrohres, das einen Innensteg aufweist, der zwei in Rohr-Längsrichtung verlaufende Teilräume voneinander trennt, Einbringen einer ersten Heizwendel in den ersten Teilraum, Einbringen eines Anschlußdrahtes oder einer zweiten Heizwendel in den zweiten Teilraum, Verbinden des ersten, unteren Endes der ersten Heizwendel mit einer durch eine Stirnseite des Zwillingsrohres nach außen geführten Stromzufühmng, und Verbinden des zweiten, oberen Endes der ersten Heizwendel mit dem im zweiten Teilraum angeordneten An­ schlußdraht oder mit der im zweiten Teilraum angeordneten zweiten Heizwendel.

Ein derartiger Infrarotstrahler ist im deutschen Gebrauchsmuster DE-U1 91 13 022 beschrie­ ben. Bei dem bekannten kurzwelligen Infrarotstrahler ist der Lampenkolben in Form eines Zwil­ lingsrohres aus Quarzglas ausgebildet, bei dem zwei rohrförmige Teilräume durch einen Zwi­ schensteg räumlich voneinander getrennt sind.

Das Zwillingsrohr ist über seine Länge in zwei gleiche Stahler-Abschnitte unterteilt. Jeder der beiden Teilräume des Zwillingsrohres besteht aus zwei Teilraumhälften, wobei in jeder der vier Teilraumhälten eine Heizwendel angeordnet ist.

Die Heizwendeln jedes Strahler-Abschnittes sind paarweise in Reihe geschaltet. Jede Heiz­ wendel ist an ihrem freien unteren Ende mit einem Anschlußdraht für die Stromversorgung versehen. Die elektrischen Anschlüsse für jedes Heizwendelpaar werden an jeweils einer ge­ meinsamen Stirnseite des Zwillingsrohres über eine vakuumdichte Quetschung, in die zwei Molybdänfolien eingeschmolzen sind, aus dem Zwillingsrohr herausgeführt.

Die Heizwendeln jedes Heizwendelpaares sind jeweils mittels eines M-förmig gebogenen Mo­ lybdändrahtes miteinander verbunden. Der Molybdändraht greift an dem oberen Ende der Heizwendel an und wird über eine erste U-förmige Biegung innerhalb des Teilraumes parallel zur Heizwendel bis nahe an das untere Ende zurückgeführt. Im Bereich des unteren Endes des Zwillingsrohres ist der Innensteg über eine Länge von einigen Zentimetern herausgebohrt oder herausgefräst. Zwischen dem oberen Rand der Quetschung und dem Boden der Steg­ bohrung bzw. -fräsung verbleibt ein Einschnitt von einigen Millimetern. Durch diesen Einschnitt hindurch erstreckt sich der Molybdändraht unter einer zweiten U-förmigen Biegung in den an­ deren Teilraum, wo er mit der zweiten Heizwendel verbunden ist. Über beide Teilräume gese­ hen ist der Molybdändraht somit M-förmig gebogen, wobei eine Spiegelebene im Innensteg ver­ läuft. Zur Vermeidung von Kurzschlüssen ist der Molybdändraht im Bereich der Heizwendeln von einem Quarzglas-Kapillarrohr umhüllt.

Die Heizwendeln werden mittels über ihre Länge gleichmäßig verteilter Abstandshalter zen­ trisch innerhalb ihres Teilraumes gehalten.

Die Herstellung des bekannten Infrarotstrahlers ist sehr aufwendig und erfordert großes Ge­ schick. Es sind besondere, asymmetrische Abstandshaiter erforderlich, um zu gewährleisten, daß trotz des parallel zur Heizwendel zurücklaufenden MoIybdändrahtes die Heizwendel je­ weils zentrisch innerhalb ihres Teilraumes angeordnet ist.

Die Heizwendel wird bei dem bekannten Infrarotstrahler mit hohem Kraftaufwand in das Zwil­ lingsrohr eingeführt, wobei die Abstandshaiter an den Innenwandungen der jeweiligen Teilräu­ me anliegen. Die Heizwendel wird dabei stark mechanisch belastet. Nach ihrer Montage ist sie nicht spannungsfrei, so daß die Gefahr besteht, daß sie während des Betriebes buckelig wird oder sich ihre Länge - und damit die Länge der Heizzone - ändert. Dies führt bei den bekann­ ten Infrarotstrahlern zu Ausfällen.

Beim Aufheizen der Wolfram-Heizwendel während ihres Betriebes kommt es zu einer Rekri­ stallisation des Werkstoffes, mit der eine Änderung der Wendel-Abmessungen einhergeht. Bei dem bekannten Infrarotstrahler ist es daher erforderlich, die Heizwendel bereits vor der Montage zu rekristallisieren. Dadurch wird die Heizwendel jedoch spröde, was ihren Einbau in das Zwillingsrohr zusätzlich erschwert. Darüberhinaus ist auch die Rekristallisation der Heiz­ wendel mit hohem Zeit- und Kostenaufwand verbunden.

Aus dem deutschen Gebrauchsmuster DE-U1 91 15 621 ist ein Zwillingsrohr-Strahler bekannt, bei dem die beiden Heizwendeln mittels eines Molybdänbügels miteinander verbunden sind, wobei der Molybdänbügel dabei in die jeweiligen stirnseitigen Enden der Heizwendeln ein­ greift. Zur Erleichtemng der Montage des Molybdänbügels wird vorgeschlagen, den Innensteg des Zwillingsrohres durch Fräsen oder Bohren von der Stimseite aus ein Stück zu entfernen. In den so erzeugten Schlitz wird der Molybdänbügel eingelegt und anschließend wird die Stirn­ seite des Zwillingsrohres zusammengequetscht. Das bekannte Verfahren erfordert die Bear­ beitung des Zwillingsrohres und die Montage des Molybdänbügels von der offenen Stirnseite aus. Um das Einführen des Molybdänbügels in die Heizwendel-Stirnseiten zu erleichtern, ist der Molybdänbügel leicht verformbar. Dies führt beim Einsatz des Strahlers jedoch zu Lageän­ derungen der Heizwendeln.

Ein weiterer kurzwelliger Infrarot-Strahler in Form eines Zwillingsrohres ist in dem deutschen Gebrauchsmuster DE-U1 89 13 683 beschrieben. Bei dem bekannten Zwillingsrohr-Infrarot- Strahler wird durch stirnseitiges Zuammenschmelzen zweier Einzelstrahler ein Infrarotstrahler doppelter Länge erzeugt, wobei die Einzelstrahler unabhängig voneinander schaltbar und durch eine Trennwand voneinander getrennt sind. In jedem Einzelstrahler erfolgt die Verbin­ dung der Heizwendeln jeweils mittels eines Bügels. Die Montage des Bügles erfolgt entspre­ chen dem Molybdänbügel gemäß der DE-U1 91 15 621.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen betriebssicheren Infrarotstrahler anzu­ geben. Weiterhin Iiegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung ei­ nes Strahlers anzugeben, das die Montage der Heizwendel vereinfacht.

Ausgehend von dem eingangs genannten Infrarotstrahler wird diese Aufgabe hinsichtlich des Infrarotstrahlers erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Innensteg im Bereich des oberen Endes der Heizwendel oder oberhalb davon eine Durchgangsbohrung aufweist, durch die hin­ durch sich ein Verbindungskörper von einem Teilraum in den anderen Teilraum erstreckt, mit­ tels dem die erste Heizwendel mit dem Anschlußdraht oder mit der zweiten Heizwendel elek­ trisch verbunden ist, wobei mindestens die erste Heizwendel unter Zugspannung stehend in den Teilraum montiert ist.

Unabhängig von der Art ihrer Herstellung wird unter einer Durchgangsbohrung des Innenste­ ges jede Öffnung des Innensteges verstanden, die sich im Bereich des zweiten, oberen Endes der Heizwendel oder, in Richtung der Längsachse des Zwillingsrohres gesehen, oberhalb da­ von, befindet, und die durch eine seitliche, von außen nach innen erzeugte Öffnung des Zwil­ lingsrohres in diesem Bereich hergestellt werden kann.

Der sich durch die Durchgangsbohrung erstreckende Verbindungskörper ist mit dem oberen Ende der Heizwendel elektrisch verbunden. Die Heizwendel kann unmittelbar an dem Verbin­ dungskörper angreifen. Es können aber auch ein oder mehrere Verbindungsstücke zwischen dem Verbindungskörper und dem Ende der Heizwendel vorgesehen sein. Beide Varianten werden nachfolgend als "Verbindung" mit dem Verbindungskörper bezeichnet. Der Verbin­ dungskörper verbindet somit die oberen Enden der ersten Heizwendel und der zweiten, im be­ nachbarten Teilraum angeordneten Heizwendel bzw. eines dort angeordneten Anschlußdrah­ tes elektrisch miteinander. Der Einfachheit halber wird im folgenden nur die Ausführungsvari­ ante mit einem "Heizwendelpaar" erläutert. Die Ausführungen gelten für die Ausführungsvari­ ante der mit einem Anschlußdraht verbundenen Heizwendel sowie für das weiter unten erläu­ terte Verfahren zur Herstellung eines Infrarotstrahlers entsprechend.

Da der Verbindungskörper im Bereich der oberen Heizwendel-Enden angeordnet ist, ist eine Rückleitung, wie bei dem Infrarotstrahler nach dem Stand der Technik, nicht erforderlich. Bei dem erfindungsgemäßen Infrarotstrahler müssen lediglich die jeweiligen oberen Enden der Heizwendel bzw. der Heizwendel und des Anschlußdrahtes mit dem Verbindungskörper so verbunden werden, daß eine feste elektrische Verbindung entsteht. Bei dem erfindungsgemä­ ßen Infrarotstrahler kann der Verbindungskörper besonders einfach durch eine Öffnung in der Seitenwand des Zwillingsrohres in die Durchgangsbohmng eingebracht werden. Hierfür ist es weder erforderlich, das Zwillingsrohr zu zerschneiden, den Verbindungskörper einzusetzen und anschließend wieder zu verschmelzen, noch den Innensteg vor der Herstellung einer Quetschung auszubohren oder auszufräsen. Dadurch wird die Montage der Heizwendel we­ sentlich erleichtert und das Zwillingsrohr weist keine umlaufende Naht auf.

Das obere Ende der Heizwendel kann durch die Verbindung mit dem Verbindungskörper geo­ metrisch fixiert werden. Eine Verändemng der Länge der Heizwendel wird dadurch vermieden und die Einhaltung vorgegebener Heizzonen-Abmessungen erleichtert. Dies trägt zur Betriebs­ sicherheit des erfindungsgemäßen Infrarotstrahlers bei.

Der Heizwendel wird bei der Montage eine Zugspannung aufgeprägt. Dies wird durch die Fi­ xierung des oberen Endes der Heizwendel durch den Verbindungskörper ermöglicht. Die Vorspannung der Heizwendel kann so eingestellt werden, daß deren beim Betrieb des Infrarot­ strahlers auftretende Längenändemng kompensiert und dadurch Verwerfungen der Heizwen­ del verhindert werden. Auch dadurch wird die Betriebssicherheit des erfindungsgemäßen Infra­ rotstrahlers erhöht. Aufgrund der geometrischen Fixiemng der Wendel ist auch eine Rekristalli­ sation des Heizwendel-Werkstoffes, üblicherweise Wolfram, vor der Montage bei diesem Infra­ rotstrahler nicht erforderlich. Dadurch wird der Einbau der Heizwendel weiterhin wesentlich erleichtert.

Die erste Heizwendel kann sich auch nur über einen ersten Abschnitt des ersten Teilraumes erstrecken. In dem Fall kann die zweite Heizwendel im ersten und1oder im zweiten Abschnitt des zweiten Teilraumes angeordnet sein.

In einer bevorzugten Ausfühmngsform des erfindungsgemäßen Infrarotstrahlers ist der Verbin­ dungskörper als metallischer, biegesteifer Stift ausgebildet. Der Stift kann beispielsweise aus MoIybdän bestehen. Üblicherweise erstreckt er sich quer durch beide Teilräume durch die Durchgangsbohmng des Innensteges von der Innenwandung des ersten Teilraumes bis zur In­ nenwandung des zweiten Teilraumes. Besonders bei einer Ausführungsform des erfindungs­ gemäßen Infrarotstrahlers, bei der das Zwillingsrohr im Bereich des Verbindungskörpers mit ei­ ner Quetschung verschlossen ist, erlaubt es der stiftförmige Verbindungskörper, die unbeheiz­ ten Zonen zwischen zwei stoßweise aneinandergrenzenden Strahlern besonders kurz zu hal­ ten. Denn die Quetschung kann direkt am Stift ansetzen. Der Stift läßt sich über ein Loch in der Seitenwand des Zwilligsrohres leicht in die Durchgangsbohrung einsetzen. Das Loch in der Seitenwand des Zwillingsrohres und die Durchgangsbohrung können in einem Arbeitsgang ge­ fertigt werden. Dadurch, daß der Stift biegesteif ausgebildet ist, wird eine Lageänderung der Heizwendel vermieden.

Besonders bewährt hat es sich, ein Ende der Heizwendel oder ein mit diesem Ende verbunde­ nes Halteelement in Form einer am Verbindungskörper angreifenden Öse ausgebildet ist. In die Öffnung der Öse kann der Verbindungskörper bei der Montage leicht eingefädelt werden. Als HalteeIemente für die Heizwendel kommen beispielsweise sogenannte Stützwendeln in Frage. Das der Heizwendel zugewandte Ende der Stützwendel hat einen etwas kleineren Durchmesser als die Heizwendel und ragt in diese teilweise hinein.

In einer alternativen bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Infrarotstrahlers ist ein Ende der Heizwendel oder ein mit diesem Ende verbundenes Halteelement in Form ei­ nes am Verbindungskörper angreifenden Hakens ausgebildet. Der Haken kann mit dem Ver­ bindungskörper bei der Montage leicht verbunden werden. Um eine sichere elektrische Verbindnung zu gewährleisten, kann der Haken auch in Form einer Halbschale ausgebildet sein, die das Verbindungselement umgreift.

Besonders bewährt hat sich eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Infrarotstrahlers, bei der das Zwillingsrohr über seine Länge in zwei Strahler-Abschnitte unterteilt ist, und in min­ destens einem der Teilräume jedes Strahler-Abschnittes eine Heizwendel vorgesehen ist. Die einzelnen Strahler-Abschnitte können getrennt voneinander beheizbar sein. Die Heizwendeln der beiden Strahler-Abschnitte können aber auch in Reihe geschaltet sein, wobei in diesem Fall die elektrische Verbidnung der in unterschiedlichen Strahler-Abschnitten angeordneten Heizwendel mittels eines einzigen Verbindungskörpers erfolgen kann.

Vorteilhafterweise ist jedoch in jedem der Strahler-Abschnitte der Innensteg mit einer Durch­ gangsbohrung versehen, wobei beide Durchgangsbohrungen zwischen den Heizwendeln an­ geordnet sind. Für die elektrische Verbindung der in den jeweiligen Strahler-Abschnitten ange­ ordneten Heizwendeln ist ein M-förmiges Verbindungsteil, wie im Stand der Technik beschrie­ ben, nicht erforderlich. Daher ist besonders die Montage eines solchen Infrarotstrahlers, bei dem die einzelnen Strahler-Abschnitte auch getrennt voneinander geschaltet werden können, vergleichsweise einfach. Die beiden Verbindungsteile werden über Löcher der Seitenwand des Zwillingsrohres durch die Durchgangsbohrungen eingeführt. Diese Löcher werden anschlie­ ßend verschlossen. Abgesehen davon kann das Zwillingsrohr vollkommen nahtlos ausgebildet sein.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Infrarotstrahlers sind in jedem der Strahlerabschnitte zwei Heizwendeln angeordnet.

Hinsichtlich des Verfahrens wird die oben angegebene Aufgabe ausgehend von dem eingangs genannten Verfahren erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß im Bereich des oberen Endes der Heizwendel oder oberhalb davon die Zylindermantelfläche des Zwillingsrohres und der Innen­ steg durchbohrt wird, daß in die Durchgangsbohrung ein Verbindungskörper eingesetzt wird, der sich von einem Teilraum in den anderen Teilraum erstreckt, daß der Verbindungskörper ei­ nerseits mit der ersten Heizwendel und andererseits mit dem Anschlußdraht oder mit der zwei­ ten Heizwendel elektrisch verbunden wird, und daß die Bohrung der Zylindermantelfläche des Zwillingsrohres verschlossen wird.

Die Bohrung in der Zylindermantelfläche des Zwillingsrohres wird im wesentlichen radial von außen nach innen erzeugt, wobei gleichzeitig der Innensteg mit der Durchgangsbohrung ver­ sehen wird. Die Bohrung kann beispielsweise durch Bohren, Schneiden, Fräsen, Schleifen oder Schmelzen erzeugt werden. Durch die Bohrung wird von außen der Verbindungskörper eingeführt. Dies erleichtert die Montage der Heizwendel beträchtlich. Denn für die Herstellung der Verbindung von Heizwendel und Verbindungskörper sind die Maßnahmen der bekannten, wie sie eingangs beschrieben sind, nicht erforderlich. Das Zwillingsrohr weist darüberhinaus keine umlaufende Naht auf.

Da der Verbindungskörper im Bereich der oberen Heizwendel-Enden eingesetzt wird, ist eine Rückleitung, wie bei dem Infrarotstrahler nach dem Stand der Technik, nicht erforderlich. Es werden lediglich die jeweiligen oberen Enden der Heizwendeln bzw. der Heizwendel und des Anschlußdrahtes mit dem Verbindungskörper so verbunden, daß eine feste elektrische Verbin­ dung entsteht.

Durch die Verbindung mit dem Verbindungskörper wird das obere Ende der Heizwendel geo­ metrisch fixiert. Eine Verändemng der Länge der Heizwendel wird dadurch vermieden und die Einhaltung vorgegebener Heizzonen-Abmessungen erleichtert. Dies trägt zur Betriebssicher­ heit des erfindungsgemäßen Infrarotstrahlers bei.

Weiterhin erübrigt sich bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wegen der geometrischen Fi­ xierung der Wendel auch ßine Rekristallisation des Heizwendel-Werkstoffes vor der Montage. Die Versprödung durch das Rekristallisieren der Heizwendel wird so vermieden, wodurch der Einbau der Heizwendel weiterhin wesentlich erleichtert wird.

Außerdem ermöglicht die Fixierung es, der Heizwendel bei der Montage eine Zugspannung autzuprägen. Die Vorspannung der Heizwendel kann so eingestellt werden, daß eine während des Betriebes auftretende Längenänderung kompensiert und dadurch Verwerfungen der Heiz­ wendel verhindert werden. Auch dadurch wird die Betriebssicherheit des erfindungsgemäßen Infrarotstrahlers erhöht.

Vorteilhafterweise wird als Verbindungskörper ein metallischer, biegesteifer Stift eingesetzt. Hinsichtlich der Anordnung und Ausbildung eines solchen Stiftes wird auf die obigen Ausfüh­ rungen verwiesen. In einer ersten bevorzugten Verfahrensweise zur Verbindung von Stift und Heizwendel wird der Stift in eine Öse eingeführt wird, die mit der Heizwendel verbunden ist. Al­ ternativ dazu hat es sich auch bewährt, den Stift an einem Haken zu befestigen, mit dem die Heizwendel verbunden ist. Zur Sicherstellung einer festen mechanischen und elektrischen Verbindung kann der Verbindungskörper mit der Öse oder mit dem Haken auch verschweißt werden. Dies kann bei Zwillingsrohren aus Quarzglas beispielsweise von außerhalb, mittels geeigneter Laserstrahlung erfolgen. Werden die Heizwendel unter Zugspannung montiert, wird allein dadurch eine ausreichend stabile elektrische Verbindung erzeugt, so daß diese Maßnah­ me nur in besonderen Fällen erforderlich ist. Insbesondere beim Einsatz von nicht rekristalli­ sierter Heizwendeln, die während ihres Einsatzes wegen Rekristallisation sogar noch schrump­ fen, gewährleistet die Zufspannung eine ausreichend feste Verbindung.

Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, die Heizwendel beim Verbinden mit dem Ver­ bindungskörper unter Zugspannung zu halten. Dies gilt sowohl für die erste, als auch - gege­ benenfalls - für die zweite Heizwendel. Dadurch wird der Heizwendel eine Zugspannung auf­ geprägt, die eine Verwerfung der Heizwendel während des Betriebes verhindern kann. Weite­ re Vorteile hiervon sind oben näher erläutert. Dies gilt sowohl für die erste, als auch - gegebe­ nenfalls - für die zweite Heizwendel.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Patentzeichnung dargestellt und werden nach­ folgend näher erläutert. In der Patentzeichnung zeigen im einzelnen in schematischer Darstellung.

Fig. 1a eine erste Ausfühmngsform eines erfindungsgemäßen kurzwelligen Infrarotstrahler in einer Draufsicht,

Fig. 1b einen Schnitt durch den in Fig. 1 dargestellten Infrarotstrahler entlang der Linie I-I in einer Ansicht in Richtung des Richtungspfeiles C,

Fig. 2 eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen kurzwelligen Infrarotstrahlers mit zwei Strahler-Abschnitten in einer Draufsicht,

Fig. 3 eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen kurzwelligen Infrarotstrahlers mit zwei Strahler-Abschnitten in einer Draufsicht und

Fig. 4 eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen kurzwelligen Infrarotstrahlers mit zwei Strahler-Abschnitten in einer Draufsicht.

In Fig. 1 ist ein kurzwelliger Infrarotstrahler 1 dargestellt, bei dem in einem Zwillingsrohr 2 aus Quarzglas mittels eines Innensteges 3 zwei rohrförmige Teilräume 4, 5 ausgebildet sind. In den Teilräumen 4, 5 ist jeweils eine Heizwendel 6, 7 aus Wolframdraht angeordnet, die mit­ tels Stützscheiben 8 zentrisch innerhalb der Teilräume 4, 5 gehalten wird. Hierzu sind die Stützscheiben 8 über die Länge der Heizwendeln 6, 7 in einem Abstand von ca. 15 mm gleich­ mäßig verteilt angeordnet.

Die freien, unteren Enden 9, 10 der Heizwendeln 6, 7 sind mit Stützwendeln 11, 12, und diese jeweils mit einer durch eine Quetschung 13 des Strahlerendes abgedichteten Stromdurchfüh­ rung 14, 15 verbunden. Auch das gegenüberliegende Ende des Strahlers 1 ist mittels einer Quetschung 16 verschlossen.

Die Heizwendeln 6, 7 sind in Reihe geschaltet. Hierzu sind sie mit ihren oberen Enden 17, 18 elektrisch miteinander verbunden. Die elektrische Verbindung erfolgt jeweils mittels an den oberen Enden 17, 18 der Heizwendeln 6, 7 angreifenden Stützwendeln 19, 20, die mit einem gemeinsamen Kontaktstift 23 verbunden sind. Das am Kontaktstift 23 angreifende Ende jeder Stützwendel 17, 18 ist in Form einer Öse 21, 22 ausgebildet. Der Kontaktstift 23 hat einen Durchmesser von ca. 1,5 mm und eine Länge von ca. 2,8 mm. Aufgrund seiner Dicke weist der Kontaktstift 23 über diese Länge eine ausreichend hohe Biegesteifigkeit auf. Er erstreckt durch eine Durchgangsbohrung 24 des Innensteges 3 über beide Teilräume 4, 5 und über fast den gesamten Querschnitt des Zwillingsrohres 1. Die Durchgangsbohrung 24 ist ca. 1 cm oberhalb der Heizwendeln 6, 7 angeordnet.

Nachfolgend wird das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Strahlers anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.

In das Zwillingsrohr 2 wird seitlich ein Loch mit einem Durchmesser im Bereich von 1,5 bis 2 mm gebohrt (in den Fig. 1a und 1b ist das Loch mit einem Quarzglaspropfen 26 abgedich­ tet dargestellt). In einem Arbeitsgang wird das Loch in die seitliche Begrenzungswand des Zwillingsrohres 2 und die Durchgangsbohrung 24 gebohrt. Im Ausführungsbeispiel wurden die Bohrungen mittels eines Ultraschallbohrers erzeugt. Ein Ausfräsen des Innensteges, wie bei den bekannten Montageverfahren, oder ein Abschneiden des Zwillingsrohres zum Einbringen des Kontaktstiftes werden bei diesem Montageverfahren vermieden. Das Zwillingsrohr 1 weist im Bereich der Durchgangsbohrung 24 daher keine umlaufende Naht auf.

Die Heizwendeln 6, 7 inklusive der Stützwendeln 19, 20 werden in die Teilräume 4, 5 einge­ führt. Sobald die Ösen 21, 22 in der Projektion unterhalb des Loches (Quarzglaspfropfen 26) und der Durchgangsbohrung 24 liegen, wird der Kontaktstift 23 von außen durch die Ösen 21, 22 gefädelt. Anschließend werden die Heizwendeln 6, 7 mittels einer Spannvorrichtung vorge­ spannt und der Strahler 1 mittels der Quetschungen 13 und 16 verschlossen.

Das Loch wird danach mittels des Quarzglaspfropfens 26 abgedichtet. Ansonsten sind an dem Zwillingsrohr keinerlei glasbläserische Arbeiten erforderlich. Die Montage der Heizwendlen 6, 7 ist vergleichsweise einfach. Da beide Enden 9, 10 bzw. 17, 18 der Heizwendeln 6 örtlich fixiert sind, ist eine Rekristallisation der Heizwendeln 6, 7 vor ihrer Montage nicht erforderlich. Wei­ terhin wird dadurch der Einbau der Heizwendeln 6, 7 unter mechanischer Vorspannung ermöglicht.

Aus Fig. 1b ist die geometrische Anordnung des Kontaktstiftes 23 innerhalb der Teilräume 4, 5 des Zwillingsrohres 2 ersichtlich. Die Teilräume 4, 5 haben einen in etwa ovalen Querschnitt. Der Kontaktstift 23 erstreckt sich über beide Teilräume von der einen Außenwand des Zwil­ lingsrohres 2 bis zur gegenüberliegenden Außenwand. Mittels der Durchgangsbohrung 24 wird der Kontaktstift 23 teilweise geführt. Das Loch in der seitlichen Außenwandung des Zwillings­ rohres 2 ist mittels des Quarzglaspfropfens 26 verschlossen. An dem Kontaktstift 23 greift das ösenförmig ausgebildete Ende 22 einer mit der Heizwendel verbundenen Stützwendel an.

In den nachfolgend näher erläuterten Fig. 2 und 3 werden die gleichen Bezugsziffern ver­ wendet wie in Fig. 1, wenn die damit bezeichneten Bauteile oder Bestandteile des Infrarot­ strahlers gleich oder äquivalent zu denjenigen Bauteilen oder Bestandteilen sind, wie sie an­ hand der Fig. 1 für die gleichen Bezugsziffem bereits erläutert worden sind.

Der kurzwellige Infrarotstrahler 31 gemäß Fig. 2 unterscheidet sich von dem in Fig. 1a und Fig. 1b dargestellten Infrarotstrahler 1 im wesentlichen dadurch, daß er über seine Länge zu­ sätzlich in zwei Strahler-Abschnitte 38, 39 unterteilt ist, in denen paarweise die Heizwendeln 6a, 7a bzw. 6b, 7b in Reihe geschaltet sind. Die einzelnen Abschnitte 38, 39, die getrennt von­ einander schaltbar sind, sind im wesentlichen spiegelsymmetrisch zueinander ausgebildet, wo­ bei die Spiegelebene senkrecht zur Blattebene durch die gestrichelt eingezeichnete Linie A verläuft. Die Gesamtlänge des Infrarotstrahler 31 beträgt ca. 80 cm. Der Übersichtlichkeit hal­ ber ist er gebrochen dargestellt.

Der Infrarotstrahler 31 umfaßt ein nahtloses Zwillingsrohr 32, das beidseitig durch Quetschun­ gen 13 verschlossen ist, in denen Stromdurchführungen 14, 15 für die Heizwendeln 6a, 7a bzw. 6b, 7b eingeschmolzen sind. Das Zwillingsrohr 32 wird durch einen Innensteg 3 in zwei räumlich voneinander geteilte Teilräume 4, 5 unterteilt.

Die paarweise in Reihe geschalteten Heizwendeln 6a, 7a bzw. 6b, 7b sind auch bei dieser Ausführungsform des Infrarotstrahlers 31 jeweils mittels eines Kontaktstiftes 23 elektrisch mit­ einander verbunden. Es sind hier also zwei Kontaktstifte 23 vorgesehen. Diese sind über die Länge des Infrarotstrahlers 31 gesehen etwa in dessen Mitte und zwischen den Heizwendel- Paaren 6a, 7a bzw. 6b, 7b angeordnet. Der Innensteg 3 ist hier demnach mit zwei parallel zu­ einander verlaufenden Durchgangsbohrungen 24 versehen, durch die sich jeweils einer der Kontaktstifte 23 erstreckt. Durchgangsbohrung 24 und Kontaktstift 23 sind entsprechend wie bei dem in Fig. 1a und Fig. 1b dargestellten Infrarotstrahler 1 ausgebildet.

Die Montage des in Fig. 2 schematisch dargestellten kurzwelligen Infrarotstrahlers ist im Ver­ gleich zu dem aus dem Stand der Technik bekannten, ebenfalls zwei Strahler-Abschnitte auf­ weisenden Infrarotstrahler besonders einfach. M4örmige Kontaktbügel, wie sie bisher verwen­ det worden sind, sind bei dem erfindungsgemäßen Infrarotstrahler 31 nicht erforderlich.

Bei dem Infrarotstrahler 31 werden von beiden Stirnseiten des Zwillingsrohres 32 die jeweili­ gen Heizwendel-Paare 6a, 7a bzw. 6b, 7b eingeführt und über jeweils den Kontaktstift 23 mit­ einander verbunden. Dabei ist das jeweilige obere, mit dem Kontaktstift 23 verbundene Ende der Heizwendeln 6a, 7a, 6b, 7b mit den Bezugsziffern 17, 18, ihr jeweils unteres, mit dem elek­ trischen Anschluß verbundene Ende mit den Bezugsziffem 9,10 gekennzeichnet. Beide seitli­ chen Öffnungen des Zwillingsrohres 32 werden jeweils mittels eines Glaspfropfens 26 ver­ schlossen. Ansonsten entspricht die Montage des Infrarotstrahlers 31 derjenigen, wie sie oben anhand des in Fig. 1 dargestellten Infrarotstrahlers 1 bereits erläutert worden ist.

Bei dem in Fig. 3 dargestellten kurzwelligen Infrarotstrahler 51 ist das Zwillingsrohr 52, ent­ sprechend der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform, ebenfalls in zwei Strahler-Abschnitte 38, 39 sowie durch einen Innensteg 3 in zwei rohrförmige Teilräume 4, 5 mit ovalem Quer­ schnitt unterteilt. Diese Ausführungsform unterscheidet sich von dem in Fig. 2 dargestellten Infrarotstrahler 31 im wesentlichen dadurch, daß in jedem der zwei Teilräume 4, 5 nur eine ein­ zige Heizwendel 6b, 7a vorgesehen ist, wobei sich die beiden Heizwendeln 6b, 7a in ihren je­ weiligen Strahler-Abschnitten 4 bzw. 5 versetzt gegenüberliegen. Anstelle mit einer zweiten Heizwendel (wie in Fig. 2) ist bei dieser Ausführungsform jede Heizwendel 6b bzw. 7a mit ei­ nem im anderen Teilraum 43 bzw. 42 angeordneten Anschlußdraht 55 bzw. 56 elektrisch ver­ bunden. Im übrigen entspricht diese Ausführungsform hinsichtlich der elektrischen Verbindung 22, 23, 24, 26 und der Montage des Infrarotstrahlers 51 derjenigen gemäß Fig. 2.

Bei dem kurzwelligen Infrarotstrahler 61 gemäß Fig. 4 ist das Zwillingsrohr 62, entsprechend der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform, ebenfalls in zwei Strahler-Abschnitte 38, 39, so­ wie durch einen Innensteg 3 in zwei rohrförmige Teilräume 4, 5 mit ovalem Querschnitt unter­ teilt. Ebenso wie bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform ist auch bei diesem Infrarot­ strahler 61 in jedem der zwei Teilräume 4, 5 nur eine einzige Heizwendel 6b, 7a vorgesehen, wobei sich die beiden Heizwendeln 6b, 7a in ihren jeweiligen Strahler-Abschnitten 38 bzw. 39 versetzt gegenüberliegen.

Die in Fig. 4 dargestellte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Infrarotstrahlers 61 unter­ scheidet sich von dem in Fig. 3 dargestellten Infrarotstrahler 31 im wesentlichen dadurch, daß die beiden Heizwendeln 6b, 7a über einen zwischen ihnen angeordneten Kontaktstift 23 elektrisch miteinander verbunden sind.

Bei der Montage des Infrarotstrahlers 61 wird von den beiden offenen Stirnseiten des Zwil­ lingsrohres 62 her jeweils eine der Heizwendeln 6b bzw. 7a in den jeweiligen Teilraum 4 bzw. 5 eingeführt und, wie weiter oben anhand der Darstellung von Fig. 1 bereits erläutert, mit dem Kontaktstift 23 elektrisch und mechanisch verbunden. Für diese Verbindung sind die dem Kontaktstift 23 zugewandten oberen Enden 17 bzw. 18 der Heizwendeln 6b bzw. 7a mit halb­ schalenförmig ausgebildeten Haken 66 verbunden, die den Kontaktstift 23 teilweise umschlie­ ßen. Der Kontaktstift 23 erstreckt sich über beide Teilräume 4, 5 des Infrarotstrahlers 61 durch eine Bohrung 24 im Innensteg 3. Das Einsetzen des Kontaktstiftes 23 sowie die Montage des Infrarotstrahlers 61 erfolgt im übrigen entsprechend der anhand der vorangehenden Ausfüh­ rungsbeispiele erläuterten Verfahrensweisen.

Claims (13)

1. Infrarotstrahler, mit einem Zwillingsrohr, das einen Innensteg aufweist, der zwei in Rohr- Längsrichtung verlaufende Teilräume voneinander trennt, und mit einer im ersten der Teilräume angeordneten ersten Heizwendel, die mit ihrem ersten, unteren Ende mit einer durch eine Stirnseite des Zwillingsrohres nach außen geführten Stromzuführung verse­ hen ist, und die mit ihrem zweiten, oberen Ende mit einem im zweiten Teilraum angeord­ neten Anschlußdraht oder mit einer im zweiten Teilraum angeordneten zweiten Heizwen­ del elektrisch verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Innensteg (3) im Bereich des oberen Endes (17, 18) der Heizwendel (6; 6a; 6b) oder oberhalb davon eine Durch­ gangsbohrung (24) aufweist, durch die hindurch sich ein Verbindungskörper (23) von ei­ nem Teilraum (4) in den anderen Teilraum (5) erstreckt, mittels dem die erste Heizwendel (6; 6a; 6b) mit dem Anschlußdraht (55; 56) oder mit der zweiten Heizwendel (7; 7a; 7b) elektrisch verbunden ist, wobei mindestens die erste Heizwendel (6; 6a; 6b) unter Zug­ spannung stehend in den Teilraum (4) montiert wird.

2. Infrarotstrahler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungskörper ein metallischer, biegesteifer Stift (23) ist.

3. Infrarotstrahler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ende (17; 18) der Heizwendel (6; 6a; 6b; 7; 7a; 7b) oder ein mit diesem Ende (17; 18) verbundenes Halteelement (19; 20) in Form einer am Verbindungskörper (23) angreifenden Öse (22) ausgebildet ist.

4. Infrarotstrahler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ende (17; 18) der Heizwendel (6; 6a; 6b; 7; 7a; 7b) oder ein mit diesem Ende (17; 18) verbundenes Halteelement (19; 20) in Form einer am Verbindungskörper (23) angreifendenen Hakens (66) ausgebildet ist.

5. Infrarotstrahler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Heizwendel (7; 7a; 7b) bzw. der Anschlußdraht (55; 56) unter Zugspan­ nung stehend in den Teilraum (5) montiert wird.

6. Infrarotstrahler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwillingsrohr (2; 32; 52; 62) über seine Länge in zwei Strahler-Abschnitte (38; 39) unterteilt ist, und in mindestens einem der Teilräume (4; 5) jedes Strahler-Abschnit­ tes (38; 39) eine Heizwendel (6a; 7a; 6b; 7b) vorgesehen ist.

7. Infrarotstrahler nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem der Strahler- Abschnitte (38; 39) der Innensteg (3) mit einer Durchgangsbohrung (24) versehen ist, wobei beide Durchgangsbohrungen (24) zwischen den Heizwendeln (6a; 7a; 6b; 7b) an­ geordnet sind.

8. Infrarotstrahler nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem der Strahlerabschnitte (38; 39) zwei Heizwendeln (6a; 7a; 6b; 7b) angeordnet sind.

9. Verfahren zur Herstellung eines Infrarotstrahlers, durch
Bereitstellen eines Zwillingsrohres, das einen Innensteg aufweist, der zwei in Rohr- Längsrichtung verlaufende Teilräume voneinander trennt,
Einbringen einer ersten Heizwendel in den ersten Teilraum,
Einbringen eines Anschlußdrahtes oder einer zweiten Heizwendel in den zweiten Teilraum,
Verbinden des ersten, unteren Endes der ersten Heizwendel mit einer durch eine Stirnseite des Zwillingsrohres nach außen geführten Stromzuführung,
Verbinden des zweiten, oberen Endes der ersten Heizwendel mit dem im zweiten Teilraum angeordneten Anschlußdraht oder mit der im zweiten Teilraum angeord­ neten zweiten Heizwendel,
dadurch gekennzeichnet,
daß im Bereich des oberen Endes (17, 18) der Heizwendel (6; 6a; 6b) oder ober­ halb davon die Zylindermantelfläche des Zwillingsrohres (2; 32; 52; 62) und der In­ nensteg (3) durchbohrt wird,
daß in die Durchgangsbohrung (24) ein Verbindungskörper (23) eingesetzt wird, der sich von einem Teilraum (4) in den anderen Teilraum (5) erstreckt,
daß der Verbindungskörper (23) einerseits mit der ersten Heizwendel (6; 6a; 6b) und andererseits mit dem Anschlußdraht (55; 56) oder mit der zweiten Heizwendel (7; 7a; 7b) elektrisch verbunden wird, und
daß die Bohrung der Zylindermantelfläche des Zwillingsrohres (2; 32; 52; 62) ver­ schlossen wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß als Verbindungskörper ein metallischer, biegesteifer Stift (23) eingesetzt wird.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Stift (23) in eine Öse (22) eingeführt wird, die mit der Heizwendel (6; 6a; 6b; 7; 7a; 7b) verbunden ist.

12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Stift (23) an einem Ha­ ken (66) befestigt wird, mit dem die Heizwendel (6; 6a; 6b; 7; 7a; 7b) verbunden ist.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Heiz­ wendel (6; 6a; 6b; 7; 7a; 7b) beim Verbinden mit dem Verbindungskörper (23) unter Zug­ spannung gehalten wird.