DE2045357A1 - Elektrisches Widerstandselement - Google Patents

Elektrisches Widerstandselement

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DE2045357A1
DE2045357A1 DE19702045357 DE2045357A DE2045357A1 DE 2045357 A1 DE2045357 A1 DE 2045357A1 DE 19702045357 DE19702045357 DE 19702045357 DE 2045357 A DE2045357 A DE 2045357A DE 2045357 A1 DE2045357 A1 DE 2045357A1
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ladder
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DE19702045357
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English (en)
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Nils Gustav Hall stahammar Schrewehus (Schweden)
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Kanthal AB
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Kanthal AB
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    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00—Ohmic-resistance heating
    • H05B3/68—Heating arrangements specially adapted for cooking plates or analogous hot-plates
    • H05B3/74—Non-metallic plates, e.g. vitroceramic, ceramic or glassceramic hobs, also including power or control circuits
    • H05B3/748—Resistive heating elements, i.e. heating elements exposed to the air, e.g. coil wire heater
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • H05B3/688—Fabrication of the plates

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Resistance Heating (AREA)

Description

PATENTANWALTE
Dr. D. Thomseo
Dipl.-Chem. G. BUhH
Dipi.-ing.H.Tsedtke
DipL-lng. R. Κΐ
.-ing. W. Welnkauii
MÜNCHEN 2 TAU 33
TEL. 0811/22MK
CABLES: TriOPATENT TELEX: FOLGT
FRANKFURT (MAIN) FUCHSHOHL 71
TEL. 0611/514663
Antwort erbeten nach: Please reply to:
8000München2 14. September 19.7C T 3829 / case SMg/ ML/ 17 319
Aktiebolaget Kanthai Hallstahammar, Schweden
Elektrisches Widerstandselement
Die Erfindung bezieht sich auf ein elektrisches Widerstandselement, das einen Widerstandsleiter aus einem Material besitzt, das in kaltem Zustand spröde ist, insbesondere Molybdändisilicid.
Es wurden bereits elektrische VJider stands elemente,
insbesondere für durchsichtigKochplatten, vorgeschlagen, die
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Widerstandsleiter aus einem in kaltem Zustand spröden Material, z.B. "Kanthai Super" (Wz), besitzen. Diesel Material· besteht, im wesentlichen aus Molybdändisilicid. In diesen bekannten Elementen wurden Spiralen, Mäander oder andere Formen verwendet, in denen ein langer, ziemlich dünner Draht dieses Materials in erhitztem Zustand zu einem scheibenähnlichen Element geformt wurde. Das scheibenähnliche Widerstandselement wurde auf eifc nem feuerfesten Träger, beispielsweise einer Mineralfaserplatte, angeordnet. Es hat sich jedoch ergeben, daß der Träger Korrosions* angriffe auf das Widerstandsmaterial bewirkte und daß insbesondere die Formung, der Transport und die Befestigung der scheibenähnlichen Widerstandselemente große Probleme mit sich brachten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein elektrisches Wxderstandselement zu schaffen, bei dem diese Probleme überwunden sind. Diese Aufgabe ist dadurch gelöst,
daß der Widerstandsleiter aus einer Anzahl von im wesentlichen geraden Elementen besteht,die in einer gemeinsamen Ebene angeordnet sind und dadurch in Serie geschaltet sind, daß ihre Enden miteinander verbunden sind, um einen Widerstandsleiter der gewünschten Länge zu bilden.-
Die Erfindung wird im folgenden anhand einer schematischen Zeichnung an einem Ausführungsbexspiel näher erläutert.
In der dargestellten Ausführungsform besteht das Wider-109813/1207
Standselement aus einer Anzahl von im wesentlichen geraden Elementstangen 10, die dadurch in Serie geschaltet sind, daß ihre Enden verbunden sind, um einen Widerstandsleiter der erforderlichen Länge zu bilden. Die Enden der Elementstangen sind miteinander mittels einer flammengesprühten Schicht 11 aus beispielsweise MoSiAl oder MoSi2 gebildet. Die Elementstangen 10 sind mittels zwei Querstangen aus beispielsweise
Al0O mechanisch jedoch nicht elektrisch miteinander verbunden. 2 3
Weiterhin sind die Elementstangen elastisch oder federnd mit einem starren Träger, in diesem Fall ein Rahmen 13,verbunden, der das Element einschließt und aus Al2O3 besteht. Die Enden der beiden äußersten Stangen sind mit ziemlich dicken Zuleitungsdrähten 14, 15 aus Metall verbunden; die Zuleitungsdrähte sind mit den Enden der Elementstangen mittels flammengesprühter Schichten aus beispielsweise MoSi2 berbunden.
In den dargestellten Beispiel sind die Elementstangen 10 parallel und in ziemlich geringem Abstand angeordnet. In den meisten Fällen ist diese Anordnung vorteilhaft; es ist jedoch ebenfalls möglich,-die im wesentlichen geraden Eleraentstangen in etwas anderer Konfiguration anzuordnen, um eine Platte zu bilden. Weiterhin sind alle Elementstangen dadurch miteinander verbunden, daß die Enden von Paaren benachbarter Stangen 10 miteinander bzw. mit den Enden benachbarter Stangen derart verbunden sind, daß die in Serie geschalteten Elementstangen einen durchgehenden Widerstandsleiter bilden. Natürlicn
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ist es ebenfalls möglich, die Verbindung derart, zu bilden, daß bei jeder getrennten Stufe nur ein Teil des scheibenähnlichen Elementes eingeschaltet wird; die Verbindung kann ebenfalls derart gebildet sein, daß bei Verwendung eines Dreiphasenstromes das Element entweder in Y-Schaltung oder in D-Schaltung betrieben wird.
^ in der dargestellten Ausführungsform sind alle EIe-
ementstangen 10 gleich lang, so daß ein rechteckiges Widerstands element (von oben gesehen) erhalten wird. Für einige · praktische Anwendungsfälle ist es jedoch möglich, Stangen mit einer Länge zu wählen, die von einer Seite des Elements zur Mitte progressiv anwächst und dann fortschreitend abnimmt, so daß die Form der Elementplatte -insgesamt annähernd kreisförmig ist (von oben gesehen).
In dem dargestellten Beispiel . werden die Verbindungs-™ schichten 11, die von einem Ende zum anderen gestaffelt sind, durch Maskierungszwischenräume 16 zwischen den Stangenenden beim Flammensprühen gebildet.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Elementstangen 10 elastisch oder federnd mit einem starren Träger verbunden, der in diesem Fall aus einem Rahmen 13 aus beispielsweise Al2O3-Keramik besteht, der das Element einschließt. In diesem" Fall wurde die Verbindung dadurch vor-
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gesehen, daß die Besprühung auf die Querverbindungen 12 zwischei den Elementstangen zum Umfüllungsrahmen erstreckt wurde. Natürlich ist es ebenfalls möglich» eine etwas andere Art starren Träger zu verwenden, beispielsweise eine Trägerplatte, die im Bedarfsfall ebenfalls als ein Reflektor gestaltet sein kann.
In dem dargestellten Beispiel können die Zuleitungsdrähte 14-, 15 durch den Rahmen auf einer Seite des Elements gezogen sein. Es ist jedoch ebenfalls möglich, die Zuleitungsdrähte durch den Boden des plattenförmigen Trägers zu ziehen und beispielsweise den plattenförmigen-Träger mit einem 'lichtdurchlässigen Gehäuse aus einem geeigneten Material zu ergänzen, so daß die so gebildete Einheit als Kochplatte in ungefähr üblicher Art verwendet werden kann. In der dargestellten Ausführungsform soll es möglich sein, das Element unter einer Glasplatte und in geeigneter Entfernung von dieser anzubringen, wodurch kein zusätzlicher Träger oder Bodenisolation unter der Kochplatte erforderlich ist.
In einer günstigen Form kann das erfindungsgemäße Element Außenabmessungen von 150 χ 200 χ 2mm haben, während die Widerstandselementstangen einen Durchmesser von 0,5mm haben können.
Natürlich ist das Querverbindungsmaterial derart 109813/1207
gewählt, daß es nicht mit dem Widerstandsmaterial der Elementstangen reagiert; weiterhin müssen die Querverbindungen derart gebildet sein, daß das Element ausreichend hoch temperaturwiderstandsfähig ist, so daß es beim Gebrauch nicht verformt wird. Wenn die Elementstangen in einer vorzugsweise gewählten erfindungsgemäßen Ausführungsform aus Molybdändisilicid bestehen» ist es zweckmäßig, Aluminiumoxyd für die aufgesprühten Querwerbindungswulste zu verwenden, da Aluminiumoxyd nicht mit. dem erwähnten Widerstandsmaterial reagiert. Entsprechend der Form des Elements können sich die einzelnen Elementstangen 10 bei Temperturänderungen . in einem beträchtlichen Ausmaß frei bewegen. In kaltem Zustand ist das Element jedoeh überraschenderweise gegenüber Stößen unempfindlich, da es flach und dünn ist, so daß es überraschend elastisch wird»
Die Herstellungskosten für das erfindungsgemäße Widerstandselement sind sehr niedrig, da alle Stufen zur Herstellung des Elements automatisiert werden können.
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Claims (1)

  1. 20A5357
    Patentansprüche
    ( !.JE]
    1. ^Elektrisches Widerstandselement, bei dem der j Widerstandsleiter aus einem in kaltem Zustand spröden Material, insbesondere Molybdändisilicid, besteht, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstandsleiter aus einer Anzahl von im wesentlichen geraden Elementstangen (10) besteht, die in einer gemeinsamen Ebene angeordnet sind und dadurch in Serie geschaltet sind, daß ihre Enden miteinander verbunden sind, um einen Widerstandsleiter der erforderlichen Länge zu bilden.
    2. Widerstandselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Elementstangen (10) parallel und m ge-•pingem Abstand angeordnet sind und daß die Enden von Paaren benachbarter Elementstangen miteinander und mit den Enden benachbarter Elementstangen derart verbunden sind, daß die in Serie geschalteten Stangen einen kontinuierlichen Widerstandsleiter bilden.
    3. Widerstandselement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden der Elementstangen (10) miteinander mittels einer flammengesprühten Schicht (11) aus vor-
    109813/1207'
    • - 8 -
    zugsweise MoSiAl oder MoSi2 verbunden sind.
    k. Widerstandselement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Elementstangen (10) miteinander mechanisch jedoch nicht elektrisch mittels zumindest einer Querstrebe, vorzugsweise einer elastischen oder federnden Quer stange (12) verbunden sind.
    5. Widerstandselement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Elementstangen (10) vorzugsweise elastisch oder federnd mit einem starren Träger (13), insbesondere in Form eines das Element einschließenden Rahmens verbunden sind.
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