DE2224503A1 - Heating element - Google Patents

Heating element

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DE2224503A1
DE2224503A1 DE19722224503 DE2224503A DE2224503A1 DE 2224503 A1 DE2224503 A1 DE 2224503A1 DE 19722224503 DE19722224503 DE 19722224503 DE 2224503 A DE2224503 A DE 2224503A DE 2224503 A1 DE2224503 A1 DE 2224503A1
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Anne-Marie Bellevue; Dembinski Krzysztof Tigy; Dupont Lucien Vouzon; Anthony (Frankreich). P
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    • HELECTRICITY
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Description

Die Erfindung betrifft ein Heizelement aus einem feuerfesten, oxydationsbeständigen Material mit einem Schmelzpunkt über 25000C, das man allgemein als "Widerstand" bezeichnet.The invention relates to a heating element made of a refractory, oxidation-resistant material with a melting point above 2500 ° C., which is generally referred to as "resistance".

Lei bekannten Heizelementen dieser Art, ob sie nun durch ihre Formgebung einzeln einen Heizraum umgrenzen oder zur Ausbildung von Heizräumen beliebiger Gestalt und"Abmessungen zusammengesetzt sind, müssen sperrige und gelegentlich umständliche Ifärraeschutzeinrichtungen vorgesehen werden. ■Lei known heating elements of this type, whether they are through their Shaping individually delimit a boiler room or put together to form boiler rooms of any shape and size bulky and occasionally cumbersome protection devices must be provided. ■

Dor Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung dieses Ilachteils ein Heizelement der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, das den verschiedenen Anforderungen der Praxis besser gerecht wird als die bekannten.The invention is based on the object, while avoiding this disadvantage, a heating element of the type described at the outset To create art that better meets the various requirements of the practice than the known ones.

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— 2. —- 2. -

Dies wird mit einem erfindungsgemäßen Heizelement dadurch erreicht, daß es etwa die allgemeine Form eines Parallelepipeds hat und in einer Richtung senkrecht zu zwei gegenüberliegenden Seiten einen nicht homogenen Aufbau aufweist, der bei Erwärmung einer dieser beiden Seiten auf eine für deren elektrische Leitfähigkeit ausreichend hohe Temperatur die andere Seite auf einer ausreichend niederen Temperatur ! hält, welche eine elektrische Leitfähigkeit praktisch nicht ' zuläßt, wobei dieser Aufbau die sich aufgrund von Dehnungs- | unterschieden ergebenden Bewegungen aufnimmt.This is achieved with a heating element according to the invention achieves that it is roughly the general shape of a parallelepiped and in a direction perpendicular to two opposite one another Sides has a non-homogeneous structure, which when one of these two sides is heated to one for whose electrical conductivity is sufficiently high, the other side at a sufficiently low temperature! holds, which practically does not allow electrical conductivity, this structure being due to expansion | different resulting movements.

Beispiels\veise AusfUhrungsformen nach der Erfindung v/erden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert, in denenExamples of embodiments according to the invention are grounded explained in more detail below with reference to the drawings, in which

Fig. 1 in einer perspektivischen Ansicht und die Fig. 2 und 3 in einer Seitenansicht drei Varianten einer ersteh Ausführungsform eines erfindungsgemäß ausgebildeten Heizelementes zeigen. Die Fig. 2a und 3a stellen Ansichten längs der Pfeile Ha-IIa und Illa-IIIa'in den Fig. 2 und 3 dar.1 in a perspective view and FIGS. 2 and 3 in a side view show three variants of a first embodiment of a heating element designed according to the invention. 2a and 3a represent views along the arrows Ha-IIa and Illa-IIIa 'in FIGS. 2 and 3.

Fig. 4, 5 und 6 zeigen in einer Seitenansicht drei Varianten einer zweiten Ausführungsform dieses Heizelementes, wobei die Fig. 4a, 5a und 6a Ansichten längs der Pfeile IVa-IVa, Va-Va u, VIa-VIa in den Fig. 4 bis 6 darstellen.4, 5 and 6 show a side view of three variants of a second embodiment of this heating element, the 4a, 5a and 6a represent views along the arrows IVa-IVa, Va-Va u, VIa-VIa in FIGS.

j Fig. 7 bis 10 zeigen perspektivisch den Zusammenbau mehrerer j erfindungsgemäßer Heizelemente.7 to 10 show in perspective the assembly of several j heating elements according to the invention.

! Fig. 11 stellt in einer Seitenansicht eine vierte Variante! 11 shows a fourth variant in a side view

der ersten Ausführungsform dar.of the first embodiment.

j Fig. 12 und 13 zeigen in einer.Seitenansicht und in einemj Figs. 12 and 13 show in a side view and in one

' Teilschnitt längs der Linie XIII-XIII in Fig. 12 eine weiterePartial section along the line XIII-XIII in FIG. 12 is another

[ Variante der ersten Ausführungsform. [ Variant of the first embodiment.

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- S-- 222A503- S-- 222A503

Die allgemeine Form eines erfindungsgemäßen Heizelementes, das aus einem feuerfesten, oxydationsbeständigeii Material besteht, wie es für" die Herstellung von Widerständen verwendet wird, ist parallelepipedisch oder etwa die eines Parallelepipeds. Es hat somit die allgemeine Form eines Blocks,.dessen Länge L größer ist als die Höhe H, die wiederum größer ist als die Dicke E (Fig.1),The general shape of a heating element according to the invention, made of a fireproof, oxidation-resistant material as it is used for "the manufacture of resistors, is parallelepipedic or roughly that of a parallelepiped. It thus has the general shape of a block,. Its Length L is greater than height H, which in turn is greater than the thickness E (Fig. 1),

Zwischen zwei einander gegenüberliegenden, mit F^ und F2 bezeichneten Seiten (im allgemeinen jene, die durch einen Abstand gleich der Höhe H des Elementes voneinander getrennt sind) und im wesentlichen senkrecht zu diesen beiden Seiten ist der Aufbau des Heizelementes in der Weise nicht homogen ausgebildet, daß, wenn eine der beiden Seiten F,, und Fp, hier die Seite F,,, ausreichend hoch erhitzt ist, damit sie elektrisch leitend wird, die andere Seite ausreichend kalt und damit praktisch nicht leitend bleibt. Durch seine Seite Fp und das zwischen den Seiten F^ und F2 vorhandene Material bildet das Heizelement selbst einen geeigneten Wärmeschutz. . , ; Außerdem ist dieser Aufbau so ausgebildet, daß er die Bewegungen aufnimmt, die sich aus den Dehnungsunterschieden ergeben. ·The structure of the heating element is not homogeneous in this way between two opposing sides designated F 1 and F 2 (generally those which are separated from one another by a distance equal to the height H of the element) and essentially perpendicular to these two sides designed that when one of the two sides F ,, and Fp, here the side F ,,, is heated sufficiently high that it becomes electrically conductive, the other side remains sufficiently cold and thus practically non-conductive. Due to its side Fp and the material present between the sides F ^ and F 2 , the heating element itself forms a suitable thermal protection. . ,; In addition, this structure is designed so that it absorbs the movements that result from the expansion differences. ·

In der Praxis wird der Aufbau des Heizelementes so ausgelegt,In practice, the structure of the heating element is designed in such a way that

• daß der Temperaturunterschied zwischen den beiden Seiten F,,• that the temperature difference between the two sides F ,,

und F2 in einem Bereich liegt, bei dem der Widerstand der and F 2 is in a range in which the resistance of the

': kalten Seite wenigstens hundertmal größer ist als der Widerstand der warmen Seite.': cold side is at least a hundred times greater than the resistance the warm side.

! Das Heizelement wird auf der Höhe der beiden in Längsrichtung j -liegenden Enden beispielsweise mittels Platinkontakten mit ! elektrischem Strom versorgt.! The heating element is at the level of the two ends lying in the longitudinal direction, for example by means of platinum contacts ! powered by electricity.

: Im allgemeinen ist das Material, aus dem die erfindungsge-ι mäßen Heizelemente bestehen,'teilweise oder vollständig "stabilisiertes" Zirkonoxyd in seiner bei hoher Temperatur ·: In general, the material from which the erfindungsge-ι if heating elements exist, 'partially or completely "stabilized" zirconium oxide in its high temperature

209852/0625 - Ί■ -209852/0625 - Ί ■ -

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stabilen Form, d. h. in seiner kubischen Form. Es herrscht die Auffassung, daß man diese Stabilisation durch Zusätze von Kalk,· Xttriumoxyd, Oxyden Seltener Erden, Magnesiumoxyd oder durch andere Zusätze erhält.stable shape, d. H. in its cubic form. It is believed that this stabilization can be achieved through additives of lime, xttrium oxide, rare earth oxides, magnesium oxide or obtained by other additions.

j Die erfindungsgemäßen Heizelemente können gleichfalls aus j einer bestimmten Zusammensetzung vomPyrochlortyp auf der j Basis von Zirkonoxyd der Formel Zr9T2Oj- bestehen, wobei T ein Metall, vorzugsweise eine Seltene Erde ist.The heating elements according to the invention can also consist of a certain composition of the pyrochloride type on the basis of zirconium oxide of the formula Zr 9 T 2 Oj-, where T is a metal, preferably a rare earth.

":. . Den nicht homogenen Aufbau des Heizelementes kann man auf verschiedene Art und Weise ausbilden. Hach einer ersten Ausführungsform erhält man diesen nichtpomogenen Aufbau, durch den die Wärmeübertragung von der Seite F. zur Seite F2 in ausreichendem Maße begrenzt wird, damit die Seite F? eine Temperatur beibehält, bei der sie nicht leitend ist, durch Löcher und Ausschnitte, die im Körper des Heizelementes durchgehend und im wesentlichen senkrecht zu jener Seite ausgebildet sind, welche die Seiten F. und F2 miteinander verbindet, wobei das Verhältnis von Hohlraum zu kompaktem Körper in der Größenordnung von 0,1-0,2 bis 3 gewählt wird, wenn das Material, aus dem das Element besteht, teilweise oder vollständig stabilisiertes Zirkonoxyd ist.":.. The non-homogeneous structure of the heating element can be designed in various ways. According to a first embodiment, this non-homogeneous structure is obtained by which the heat transfer from the side F. to the side F 2 is limited to a sufficient extent so that the Side F ? Maintains a temperature at which it is non-conductive, through holes and cutouts which are continuous in the body of the heating element and substantially perpendicular to that side which connects the sides F. and F 2 with each other, the ratio of Void to compact body of the order of 0.1-0.2 to 3 is chosen when the material from which the element is made is partially or fully stabilized zirconia.

Die Anordnung und Formgebung dieser Löcher und Ausschnitte wird so gewählt, daß der elektrische Strom nur in der Nahe der Seite F^ fließen kann, wenn das in der Nähe dieser Seite F^ vorhandene Material des Elementes auf eine Temperatur gebracht wird, bei der es leitend wird.The arrangement and shape of these holes and cutouts is chosen so that the electric current is only close the side F ^ can flow when that is near that side F ^ existing material of the element brought to a temperature becomes, in which it becomes conductive.

In den Fig. 1, 2 und 3 sind drei Varianten dieser ersten Ausführungsform dargestellt.1, 2 and 3 are three variants of this first embodiment shown.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 v/eist das insgesamt mit 1 bezeichnete Heizelement - wie dargestellt - eine Anzahl von Löchern oder Bohrungen 2 und Ausschnitte 3 auf, welche dieIn the exemplary embodiment according to FIG. 1, the heating element designated as a whole by 1 - as shown - is a number of holes or bores 2 and cutouts 3, which the

209852/0625 _5_209852/0625 _ 5 _

Form eines Schlitzes haben, der sich längs einer gebrochenen -\ Linie mit Abschnitten 3a erstreckt, die über eine bestimmte Längsabmessung parallel zur Seite.F^ verlaufen, sowie mit Abschnitten 3b und 3c von allgemeiner Form, die sich im we sentlichen senkrecht zur Seite F. erstrecken. Dieser Aufbau \ ist so ausgebildet, daß diese Seite F. mit der kalten Seite Γ Fp über Abschnitte 4 des Elementes verbunden ist, welche durch die Formgebung der Ausschnitte 3 einen relativ geringen Querschnitt haben. Aufgrund dieser Ausgestaltung wird die liärmeübertragung von der Seite F. zur Seite Fp stark ver- ' ringert.Have the form of a slot located along a broken - extends \ line portions 3a, which extend over a certain longitudinal dimension parallel to Seite.F ^, as well as portions 3b and 3c of general shape extending in sentlichen we perpendicular to the side F . extend. This structure \ is designed so that this side F. is connected to the cold side Γ Fp via sections 4 of the element, which have a relatively small cross-section due to the shape of the cutouts 3. Because of this configuration, the transmission of noise from the side F. to the side Fp is greatly reduced.

Die Abschnitte 3a sind so ausgebildet, daß die Dicke des Elementes auf der Höhe der Seite F^ relativ gering ist, wobei durch den Abschnitt mit dieser Dickenabmessung der elek- ; trische Strom fließt. In der Praxis liegt diese in Fig. 1 ; mit D^ bezeichnete Dickenabmessung wie auch die der Abschnit- · te 4, die mit Dp bezeichnet ist, in der Größenordnung von 1-3 bis 5-10 mm.- . .The sections 3a are formed so that the thickness of the Element at the level of the side F ^ is relatively small, with through the section with this thickness dimension of the electrical; tric current flows. In practice, this is in Fig. 1; Thickness dimension marked with D ^ as well as that of the section te 4, which is denoted by Dp, on the order of 1-3 to 5-10 mm.-. .

Vorteilhafterweise werden an den Enden (in Längsrichtung des Elementes betrachtet) große Aussparungen 5 vorgesehen, die eine Form haben können, wie sie aus Fig. 1 ersichtlich ist, und die einerseits zur Aufhängung des Elementes und andererseits für die Anordnung der Stromzuführungen 6 dienen können, die vorteilhafterweise, wie Fig. 1 zeigt, auf der Höhe jener Ränder bzw. Seiten der Aussparungen 5 angesetzt werden, die ' ' der Seite F^ am nächsten liegen. Diese Stromzuführungen kön- ■ ! nen aus Platinplättchen bestehen, die unter Druck aufgeleimt : oder angegossen sind.Advantageously, at the ends (in the longitudinal direction of the Element considered) large recesses 5 are provided, which can have a shape as can be seen from Fig. 1, and which can serve on the one hand to suspend the element and on the other hand for the arrangement of the power supply lines 6, which, as shown in FIG. 1, are advantageously set at the level of those edges or sides of the recesses 5 which '' are closest to the F ^ side. These power supplies can ■! consist of platinum plates that are glued on under pressure: or are cast on.

Es kann von Vorteil sein, das Heizelement 1 so auszubilden, daß die Temperatur auf der Seite F^ wenigstens auf einem Teil ihrer Längsa/hmessung zunimmt. Beispielsweise kann es bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 erwünscht sein, daß dieIt may be advantageous to design the heating element 1 so that the temperature on the side F ^ at least on one Part of their longitudinal measurement increases. For example, it can be the embodiment of FIG. 1 it may be desirable that the

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209852/0625 _ 6 _209852/0625 _ 6 _

Temperatur längs des Pfeiles f,, höher wird.Temperature along the arrow f ,, becomes higher.

Um dies zu erreichen genügt es, die Größe und Anordnung der Löcher und Ausschnitte so zu wählen, daß sich im Bereich der Seite F>| in Richtung des Pfeiles f,, ein fortschreitend größer werdender Widerstand ergibt. Zum Beispiel kann man, wie Pig.1 zeigt, im ersten Ausschnitt 3 ausgehend von links einen Abschnitt 3d ausbilden, der zwischen dem Abschnitt 3b und dein Abschnitt 3a liegt und so geneigt ist, daß der Querschnitt des während des Betriebs des Elements leitenden Abschnitts sich wie dargestellt verringert.To achieve this, it is sufficient to choose the size and arrangement of the holes and cutouts so that they are in the area of the Page F> | in the direction of arrow f ,, a progressively larger increasing resistance results. For example, like Pig.1 shows, in the first section 3, starting from the left, form a section 3d between section 3b and your Section 3a lies and is inclined so that the cross section of the conductive portion during operation of the element decreased as shown.

Damit eine Beschädigung und Außerbetriebsetzung eines Heizelementes 1 aufgrund der Ausbildung eines den elektrischen Stromfluß unterbrechenden Risses vermieden wird, der sich im Bereich der Seite F^ ausbilden könnte, wird diese vorteilhafterweise durch Einschnitte 7b, die senkrecht zur Seite F^ verlaufen, in mehrere parallele Lamellen 7a unterteilt, wie .es in Fig. 1 dargestellt ist.This means that a heating element is damaged and out of operation 1 is avoided due to the formation of a crack interrupting the flow of electrical current, which could form in the area of the side F ^, this is advantageous by incisions 7b, which run perpendicular to the side F ^, divided into several parallel lamellae 7a, such as .es is shown in FIG.

Bei den Ausführungsabwandlungen nach den Fig. 2 und 3 ist irn Prinzip der gleiche Aufbau wie bei dem anhand der Fig. 1 ! beschriebenen Ausführungsbeispiel vorgesehen, wobei aber die ! Löcher und Ausschnitte unterschiedliche Formgebungen haben.In the design modifications according to FIGS. 2 and 3 is In principle the same structure as in the one based on FIG. 1! described embodiment provided, but the ! Holes and cutouts have different shapes.

■ Durch die.rechteckigen Löcher 8 und die Ausschnitte^ 9 in Form j eines U oder I bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 und durch die kreisförmigen Bohrungen-10 bei dem Ausführüngsbeispiel nach Fig. 3 sind die betreffenden Heizelemente so gestaltet, daß die Seiten F1 und Fp nur durch relativ schmale Brücken P miteinander verbunden sind, welche in ausreichendem Maße die Wärmeübertragung von Seite F^ zur Seite Fp verringern. Außerdem sind diese Löcher und Ausschnitte in der Weise ausgelegt, daß der elektrische Strom nur durch die Seite F^ fließen kann, wobei in den Heizelementen nach den Fig. 2 und 3 ein besonderer, langgestreckter und schräg angeordneter Ausschnitt 11 vorgesehen ist, dessen Anordnung und Abmessungen aus diesen Figuren ersichtlich sind.Through the rectangular holes 8 and the cutouts 9 in the form of a U or I in the embodiment of FIG. 2 and through the circular holes 10 in the embodiment of FIG. 3, the heating elements in question are designed so that the sides F 1 and F p are only connected to one another by relatively narrow bridges P, which reduce the heat transfer from side F ^ to side Fp to a sufficient extent. In addition, these holes and cutouts are designed in such a way that the electric current can only flow through the side F ^, a special, elongated and inclined cutout 11 is provided in the heating elements according to FIGS Dimensions can be seen from these figures.

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Wie bei der Ausführungsform nach Fig. 1 sind die Löcher und Ausschnitte 8, 9 und 10 zwischen zwei Aussparungen 5. angeordnet, in deren Bereich die nicht dargestellten Stromzuführungen vorgesehen sind. Weiterhin ist - ebenfalls wie bei der Ausführungsform nach Fig. 1 - die Verteilung der Löcher und Ausschnitte 8, 9 und 10 vorteilhafterweise, wie dargestellt, so gewählt, daß man einen Temperäturgradienten in Richtung des Pfeiles f^ erhält, wie dies anhand der Fig.1 näher erläutert wurde. . . -As in the embodiment of FIG. 1, the holes and Cutouts 8, 9 and 10 are arranged between two recesses 5. In the area of which the power supply lines (not shown) are provided. Furthermore, as in the embodiment according to FIG. 1, the distribution of the Holes and cutouts 8, 9 and 10 advantageously, as shown, chosen so that a temperature gradient in the direction of the arrow f ^, as shown in FIG was explained in more detail. . . -

Die Querschnittsformen der Elemente 1 nach den Fig. 2 und 3 sind in den Fig. 2a und 3a dargestellt.The cross-sectional shapes of the elements 1 according to FIGS. 2 and 3 are shown in Figs. 2a and 3a.

Wie bei den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 2 und 3 finden sich bei der abgewandelten Ausführungsform, nach Fig. 11 wenigstens bestimmte Merkmale wieder, die auch bei der Ausführungsform nach Fig. 1 vorhanden sind. In diesem Fall ist nicht beabsichtigt, eine längs der Seite F^ ansteigende Temperatur zu erhalten. Im Gegenteil, die Ausschnitte sind praktisch symmetrisch zu. der Mittellinie XX angeordnet und ausgebildet. Auch wenn sich die allgemeine Form nach der Darstellung unterscheidet, so finden sich doch die Löcher 2, die Ausschnitte 3a und 3b sowie die Aussparungen 5 der vorausgehend beschriebenen Ausführungsformen wieder. Gleichfalls sind in einer besonderen Formgebung, wie Fig. 11 zeigt, die Abschnitte 4 vorhanden, welche die Seiten F.. und F2 miteinander verbinden. Die Dicke D^ des Elementes im Bereich der Seite F1 und der Abschnitte 3a sowie die Dicke D2 der Abschnitte 4 entspricht den oben angegebenen· Abmessungen.As in the exemplary embodiments according to FIGS. 2 and 3, in the modified embodiment according to FIG. 11 there are at least certain features that are also present in the embodiment according to FIG. 1. In this case it is not intended to obtain a temperature increasing along the side F ^. On the contrary, the cutouts are practically symmetrical too. the center line XX arranged and formed. Even if the general shape differs according to the illustration, the holes 2, the cutouts 3a and 3b and the recesses 5 of the embodiments described above are found again. Likewise, in a special shape, as shown in FIG. 11, the sections 4 are present which connect the sides F .. and F 2 to one another. The thickness D ^ of the element in the area of the side F 1 and the sections 3a and the thickness D 2 of the sections 4 correspond to the dimensions given above.

Nach Fig. 11 sind Einschnitte 20 vorgesehen, die sich, wie dargestellt, senkrecht zur Seite F1 erstrecken und eine Länge h von 0,5 bis 3 cm haben. Diese Einschnitte 20 sind auf der Höhe der Abschnitte 4 ausgebildet.According to FIG. 11, incisions 20 are provided which, as shown, extend perpendicular to the side F 1 and have a length h of 0.5 to 3 cm. These incisions 20 are formed at the level of the sections 4.

Das auf diese Weise ausgebildete Heizelement, wie es-die Fig.11 zeigt, bietet eine gute thermische und elektrische Isolierung,'The heating element formed in this way, as shown in FIG. 11 shows, provides good thermal and electrical insulation, '

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ein gutes Verhältnis von Leistung-Temperatur, eine günstige
Möglichkeit für die Aufhängung, insbesondere im Bereich der
Aussparungen 5, eine gute Elastizität, eine gute Aufnahmefähigkeit 'für Dehnungskräfte und schließlich eine beträchtliche Heizfläche.
a good power-temperature ratio, a favorable one
Possibility for suspension, especially in the area of the
Recesses 5, good elasticity, good capacity for stretching forces and finally a considerable heating surface.

Während des Betriebszustandes eines Elementes 1 werden die
Dehnungen durch die Abschnitte 4, welche die Selten F^ und
Fp der Ausfuhrungsform nach den Fig. 1 und 11 miteinander
verbinden, und bei der Ausführungsform nach den Fig. 2 und 3
durch die Brücken P absorbiert.
During the operating state of an element 1, the
Elongations through the sections 4, which the rare F ^ and
Fp of the embodiment according to FIGS. 1 and 11 with one another
connect, and in the embodiment according to FIGS
absorbed by the bridges P.

Während bei den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 1 bis 3
und 11 das Verhältnis von Hohlraum zu kompaktem Körper in j der Nähe von 1 liegt, liegt dieses Verhältnis der Ausführungs- j form nach Fig. 12 im Bereich der oben angegebenen unteren Gren-!
While in the embodiments according to FIGS
and 11 the ratio of cavity to compact body is in the vicinity of 1, this ratio of the embodiment according to FIG. 12 is in the range of the lower limit given above!

i ze bei etwa 0,1. Dieses Element nach Fig. 12 weist wie das j nach Fig. 11 eine für die Heizung vorgesehene Seite F^ auf,
deren Temperatur auf dem Nutzabschnitt konstant ist. ' , \
i ze at about 0.1. This element according to FIG. 12, like the j according to FIG. 11, has a side F ^ provided for the heating,
whose temperature is constant on the useful section. ', \

Dieses Heizelement ist mit zwei großen Ausschnitten 20 versehen, die sich etwa parallel zur Seite F.. erstrecken, wobei ' sich eine Dickenabmessung D^ der warmen Seite F^ ergibt ' (D^ entsprechend den oben angegebenen Abmessungen), und die , mit der Seite F_ durch zwei Einschnitte 21 verbunden sind, l die im wesentlichen senkrecht zur Seite F,. verlaufen, bis ι auf einen Abschnitt 21a, der in der Nähe der Ausschnitte 20 ! ausgebildet ist und in einem Winkel von etwa 45° verläuft. ι Die Einschnitte 21 sind auf der Seite F0 offen. Auf dieser This heating element is provided with two large cutouts 20, which extend approximately parallel to the side F .., whereby 'there is a thickness dimension D ^ of the warm side F ^' (D ^ corresponding to the dimensions given above), and the one with the Side F_ are connected by two incisions 21, l which are essentially perpendicular to side F,. run until ι on a section 21a, which is in the vicinity of the cutouts 20! is formed and extends at an angle of about 45 °. The incisions 21 are open on the F 0 side. On this

C. I C. I.

Seite F2 besteht somit das Element aus drei Teilen 22, 23
und 24, die jeweils Ausnehmungen 25, 26 bzw. 27 aufweisen, \ von denen die erste und dritte Ausnehmung für die Anordnung ■: der Stromzuführungen dienen (die nicht dargestellt und aufgrund dieser Ausgestaltung sehr bequem zugänglich sind), wo- ·
bei die zweite Ausnehmung den Zweck hat, daß man einen leichteren Aufbau erhält.
On the side F 2 , the element thus consists of three parts 22, 23
and 24, which each have recesses 25, 26 and 27, \ of which the first and third recess for the arrangement ■: serve the power supply lines (which are not shown and are very easily accessible due to this design), where-
the purpose of the second recess is to obtain a lighter structure.

2098S2/Q6IS2098S2 / Q6IS

- 9 - 222A503 ;- 9 - 222A503;

In den Schenkeln 25a, 25b; 26a, 26b und 27a, 27b, welche j die betreffenden Ausnehmungen umschließen, sind für die ! Aufhängung des Heizelementes Bohrungen 28 bis 33 vorge- <In the legs 25a, 25b; 26a, 26b and 27a, 27b, which j enclose the relevant recesses are for the! Suspension of the heating element holes 28 to 33 provided

sehen. . ! see. . !

Der in einem Winkel von etwa 45° schräg verlaufende Ab- i schnitt 21a der Einschnitte bildet eine Schutzvorrichtung ! und er gewährleistet den Wärmeschutz.von der warmen Seite ■ jThe section 21a of the incisions, which runs obliquely at an angle of approximately 45 °, forms a protective device! and it ensures thermal protection. from the warm side ■ j

- ■ ■ * - j- ■ ■ * - j

Neben den Ausschnitten 20 und .21 sind Ausschnitte 34 vorgesehen, die sich im allgemeinen senkrecht zur Seite F1
erstrecken und in dem Körper des Elementes zwischen den Ausschnitten 20 und den Ausnehmungen 25, 26 und 27 angeordnet
sind. Diese Ausschnitte 34 gewahrleisten aufgrund ihrer Ausgestaltung und Anordnung, wie sie aus Fig. 12hervorgeht,
eine gute Führung des Stromflusses und eine Lokalisierung
eventuell auftretender Risse, die durch mechanische Kräfte
hervorgerufen werden können, die auf Thermoschocks und auf
ein Ausbrennen des' Materials zurückzuführen sind. Ferner
sind Einschnitte 35 in der Nähe .der Enden des Elementes vor- ' gesehen, die senkrecht zur Seite F1 verlaufen und zu dieser ί hin offen sind. Diese Einschnitte dienen als thermischer j Schutz und zur Entlastung von Dehnungskräften.·
In addition to the cutouts 20 and 21, cutouts 34 are provided which are generally perpendicular to the side F 1
extend and arranged in the body of the element between the cutouts 20 and the recesses 25, 26 and 27
are. Due to their design and arrangement, as emerges from FIG. 12, these cutouts 34 ensure
good management of the current flow and localization
possible cracks caused by mechanical forces
can be caused on thermal shocks and on
burnout of the material can be attributed to it. Further
are notches 35 in the vicinity of the ends of the element provided, which run perpendicular to the side F 1 and are open to this ί. These incisions serve as thermal protection and to relieve stretching forces.

Damit man eine etwa konstante Dicke des warmen Abschnitts
oder der heizenden Strecke im Bereich der Seite F1 erhält,
ist zwischen den Ausschnitten 20 eine durchgehende Bohrung 3<S
vorgeέβηβη.
So that you get an approximately constant thickness of the warm section
or the heating section in the area of side F 1 ,
is a through hole 3 <S between the cutouts 20
preέβηβη.

Schließlich ist neben den.in Längsrichtung verlaufenden, . ι schlitzförmigen Einschnitten 7b, die denen bei der Ausführungs-! form nach Fig. 1 entsprechen und für den heizenden Abschnitt | als Wärmeisolierung dienen, die Seite F1 mit beispielsweise
zwei Ausnehmungen 37 und 38 versehen, durch welche sie ein T-
und U-Profil erhält, wie Fig. 13 zeigt. Hierdurch erhält man
Finally, in addition to the. ι slot-shaped incisions 7b, which those in the execution! shape according to FIG. 1 and for the heating section | serve as thermal insulation, the side F 1 with for example
two recesses 37 and 38 provided through which they a T-
and U-profile is obtained, as shown in FIG. This gives you

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ein "besseres Kriechverhalten.a "better creep behavior.

Im Bereich der Seite EV> ist vorteilhafterweise ein in Längsrichtung verlaufender Einschnitt 39 vorgesehen, wie er in Fig. 13 dargestellt ist.In the area of the EV> side, there is advantageously one in the longitudinal direction extending incision 39 is provided, as shown in FIG.

Das Heizelement nach diesem Ausführungsbeispiel ist nicht so leicht wie die vorausgehenden beschriebenen Ausführungsbeispiele, da das Verhältnis von Hohlraum zu kompaktem Körper viel kleiner ist. Demgegenüber erhält man durch die Verringerung der Ausschnitte, die so ausgelegt sind, daß das Auftreten von Rissen vermieden wird, eine schnellere und leichtere Herstellung. Aufgrund des größeren Gewichts werden auch mehrere Aufhängungspunkte vorgesehen.The heating element according to this embodiment is not as light as the previously described embodiments, because of the ratio of cavity to compact body is much smaller. On the other hand, by reducing the cutouts that are designed so that the occurrence of Cracks are avoided, faster and easier manufacture. Due to the greater weight, there are also several suspension points intended.

Wie aus der obigen Beschreibung und den Figuren hervorgeht, soll bei den Ausführungsformen nach den Fig. 11 und 12 der elektrische Stromfluß so geleitet werden, daß er durch die Seite F1 fließen muß.As can be seen from the above description and the figures, in the embodiments according to FIGS. 11 and 12, the electrical current flow is to be conducted in such a way that it must flow through the side F 1.

Zur Erläuterung wird angegeben, daß bei einer Ausführungsform, bei der das Material des Heizelementes Zirkonoxyd mit . 4 % Kalk ist, die Temperatur der Seite F2 bei 12000K liegt, wenn die Seite F^ eine Temperatur von 22000K hat.To illustrate, it is stated that in an embodiment in which the material of the heating element with zirconium oxide. 4 % lime is, the temperature of the side F 2 is 1200 0 K when the side F ^ has a temperature of 2200 0 K.

Nach einer zweiten Ausführungsform\ erhält man den nicht homogenen Aufbau des Heizelementes 1 senkrecht zu den Seiten F^ und Fp dadurch, daß an diesem Element ein Abschnitt A mit geringer Porosität, in der Größenordnung unter 10'%, ausgebildet wird, der insbesondere die Seite F^ umfaßt, die leitend werden soll, wobei dieser Abschnitt mit geringer Porosität mit einem Abschnitt B verbunden ist, der eine erhöhte Porosität von über 30 % hat und insbesondere die Seite F2 umfaßt. Dieser Aufbau ist so ausgebildet, daß die Seite F0, wenn die Seite F.. auf eine ausreichend hohe Temperatur aufgeheizt ist, bei der sie elektrisch leitend ist·, ausreichend kalt bleibt, so daß sie praktisch nicht leitend ist.According to a second embodiment, the non-homogeneous structure of the heating element 1 perpendicular to the sides F ^ and Fp is obtained in that a section A with low porosity, in the order of magnitude of less than 10 %, is formed on this element, in particular the side F ^, which is to become conductive, this section with low porosity is connected to a section B which has an increased porosity of over 30 % and in particular comprises the side F 2. This structure is designed in such a way that the side F 0 , when the side F .. is heated to a sufficiently high temperature at which it is electrically conductive, remains sufficiently cold that it is practically non-conductive.

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Der Abschnitt mit geringerer Porosität kann durch stabil!-, siertes Zirkonoxyd ausgebildet werden, entsprechend dem Material, aus dem die Heizelemente 1 der Ausführungsformen nach den Fig. 1 bis 3 bestehen.The section with lower porosity can be replaced by stable! -, ized zirconium oxide are formed, corresponding to the material from which the heating elements 1 of the embodiments according to FIGS. 1 to 3 exist.

Der Abschnitt mit verstärkter Porosität, in dem die Poren die Aufgabe der Ausschnitte bei den Ausführungsbeispielen nach der vorausgehend beschriebenen Ausführungsform übernehmen, kann aus dem gleichen Material wie der Abschnitt mit dichter bzw. geringer Porosität bestehen oder auch aus einem wirtschaftlicheren Material wie eutektischein ZrO2-AIpO7, Aluminiumoxyd oder einem anderen hitzebeständigen Material, das mit dem Zirkonoxyd chemisch nicht reagiert.The section with increased porosity, in which the pores take over the task of the cutouts in the exemplary embodiments according to the embodiment described above, can consist of the same material as the section with dense or low porosity or of a more economical material such as eutectic in ZrO 2 - AIpO 7 , aluminum oxide or another heat-resistant material that does not chemically react with the zirconium oxide.

In der Praxis wird-der schwach poröse Abschnitt, der die Seite F1 umfaßt, .eine Dichte in der Größenordnung von 4,5 und der die Seite F2 umfassende poröse Abschnitt eine Dichte von etwa 2 haben.In practice, the weakly porous section comprising the side F 1 will have a density of the order of 4.5 and the porous section comprising the side F 2 will have a density of about 2.

Zur Herstellung eines hitzebeständigen Körpers mit der angegebenen Porosität, die für die Ausbildung des die Seite Fp umfassenden Abschnitts B erforderlich ist, kann man auf bekannte keramische Verfahren zurückgreifen, insbesondere auf das Formen, Pressen und Sintern (vgl. beispielsweise "Ceramic Fabrication Processes" von W.D. Kingery, 1958,' John Wiley).To produce a heat-resistant body with the specified porosity, which is necessary for the formation of the side Fp comprehensive section B is required, one can fall back on known ceramic methods, in particular on forming, pressing and sintering (see, for example, "Ceramic Fabrication Processes" by W.D. Kingery, 1958, ' John Wiley).

Nach Ausbildung des Abschnitts B wird dieser.mit dem Abschnitt A beispielsweise durch ein Spritzverfahren verbunden, - bei dein man in bekannter Weise einen Gasbrenner mit ■Plasma verwendet.After section B has been formed, this becomes with the section A connected, for example, by a spraying process, - in which one uses a gas burner in a known manner ■ Plasma used.

Als Beispiel sei angeführt, daß für die Herstellung eines Elementes 1, bei dem der Abstand zwischen den Seiten F1 und F2 110 mm beträgt und dessen die Seite F1 umfassender Abschnitt aus stabilisiertem Zirkonoxyd mit einer Porosität'As an example, it should be mentioned that for the production of an element 1, in which the distance between the sides F 1 and F 2 is 110 mm and whose section comprising the side F 1 is made of stabilized zirconium oxide with a porosity '

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- 12 - 222A503- 12 - 222A503

von 6 % besteht, wobei diese Seite auf eine Temperatur von 22000K erhitzt werden soll, für den die Seite F2 umfassenden Abschnitt, auf dem die Temperatur im Bereich dieser Seite Fp 12000K nicht überschreiten soll, ein poröses Material aus Zirkonoxyd oder einem anderen Gemisch aus feuerfesten Oxyden mit einer Porosität von 35 % verwendet wird.of 6%, there is, which side is to be heated to a temperature of 2200 0 K for which the page F 2 comprehensive portion on which the temperature in the area of this page Fp should not exceed 1200 0 K, a porous material made of zirconia or another mixture of refractory oxides with a porosity of 35 % is used.

In den Fig. 4, 5 und 6 sind drei mögliche Varianten für die Ausgestaltung des Heizelementes 1 dargestellt, das nach dieser zweiten Ausführungsform ausgebildet ist.4, 5 and 6 are three possible variants for the Embodiment of the heating element 1 shown, which is formed according to this second embodiment.

Die Ausführungsbeispiele nach den Fig. 4 und 6 sind in Längsrichtung des Elementes symmetrisch zu einer durch die Mitte gehenden Ebene ausgebildet. Nach Fig. 4 sind Aussparungen 5 entsprechend denen in den Fig. 1 bis 3 und nach Fig. 6 angesetzte Teile 13 vorgesehen, die gleichfalls Aussparungen 5 bilden. Wie bei der vorausgehend beschriebenen .Ausführungsform werden die nicht dargestellten Stromführungen an den betreffenden Flächen der Abschnitte A im Bereich der Aussparungen 5 , angeordnet. Aufgrund der symmetrischen Ausbildung dieser Ausführungsbeispiele nach den Fig. 4 und 6 ist im Bereich der Seite F^ kein Temperaturgradient vorhanden.The embodiments according to FIGS. 4 and 6 are in the longitudinal direction of the element formed symmetrically to a plane passing through the center. According to FIG. 4, there are recesses 5 parts 13 are provided corresponding to those in FIGS. 1 to 3 and according to FIG. 6, which likewise have recesses 5 form. As with the previously described embodiment the current leads, not shown, on the relevant surfaces of the sections A in the area of the recesses 5, arranged. Due to the symmetrical design of these embodiments according to FIGS. 4 and 6 is in the area of Side F ^ no temperature gradient available.

Damit man einen Temperaturgradient erhält, kann man den Abschnitt A wie in Fig. 5 dargestellt ausbilden, wobei' er in Richtung des Pfeiles f^,der den Verlauf steigender Temperaturen andeutet, einen kleiner werdenden Querschnitt erhält. Für die Aufhängung ist das in Fig. 5 dargestellte Element mit einer Bohrung T versehen.In order to obtain a temperature gradient, section A can be designed as shown in FIG. 5, where 'he in the direction of the arrow f ^, which shows the course of increasing temperatures indicates a decreasing cross-section. The element shown in FIG. 5 is used for the suspension provided with a hole T.

Die Fig. 4a, 5a und 6a zeigen die Querschnittsformen der Elemente nach den Fig. 4 bis 6.FIGS. 4a, 5a and 6a show the cross-sectional shapes of the elements according to FIGS. 4 to 6.

Die erfindungsgemäß ausgebildeten Heizelemente zeichnen sich durch ein hervorragendes Verhalten während einer langen Betriebsdauer aus. So arbeitete ein Element entsprechend dem inThe heating elements designed according to the invention stand out characterized by excellent behavior over a long period of operation. So an element worked according to the in

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Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel, dessen Seite F^ Fig. 1 illustrated embodiment, the side F ^

die Heizwand eines Ofens bildete, 500 Stunden lang störungs- l the heating wall of a furnace formed, for 500 hours trouble l

frei. Nach Ablauf dieses Versuchs konnte bei einer Prüfung !free. At the end of this test, an exam!

des Elementes weder eine Beschädigung noch irgendeine Verän- ithe element neither damage nor any changes i

derung seiner Eigenschaften festgestellt werden. Die Daten 'change in its properties. The data '

des Versuchs waren' folgende: - jof the experiment were as follows: - j

Temperatur in der Ofenkammer . 20730K " '■ Temperature in the furnace chamber. 2073 0 K "'■

Abmessungen der Kammer 110 χ 25 x 16 ramDimensions of the chamber 110 χ 25 x 16 ram

Abmessungen des Elementes 220 x110 χ 30 mm ! Dimensions of the element 220 x110 χ 30 mm !

Dicke des Heizabschnitts (D^,Fig.1)3,5 mm 'Thickness of the heating section (D ^, Fig. 1) 3.5 mm '

Länge des Heizabschnitts 120 mmLength of the heating section 120 mm

Breite des Heizabschnitts 30 mmWidth of the heating section 30 mm

Angelegte Spannung 167 VApplied voltage 167 V

Stromstärke 8,7 AAmperage 8.7 A.

Leistungsverbrauch 1,45 kWPower consumption 1.45 kW

Auf der Oberfläche dieses Elementes konnten nach dem Ver-On the surface of this element, after the connection

«ιίλΙί 7nnoii lir\t.or>Of>hi oril 1 c>>io?> WSr*Trvtir\eraY\ foe+rrao+an+ μοτιγΙουί«ΙίλΙί 7nnoii lir \ t.or>Of> hi oril 1 c >>io?> WSr * Trvtir \ eraY \ foe + rrao + an + μοτιγΙουί

such Zonen unterschiedlicher Färbungen festgestellt v/erden, isuch areas of different colors are found v / ground, i

; die in Fig. 1 durch die Kurven C^, C2, C und C, abgegrenzt ι sind. Diese Kurven stellen die Isothermen dar, die jeweils einerTemperatur von 14000K, 16OO°K, 190O0K und 20250K entsprechen. ; which are delimited in Fig. 1 by the curves C ^, C 2 , C and C. These curves represent the isotherms, each corresponding to a temperature of 1400 0 K, 16oo ° K, 190O 0 K and 2025 K 0.

Mit erfindungsgemäßen Heizelementen ist es möglich, Öfen beliebiger Ausgestaltung und Abmessungen auszubilden. In den Fig. 7 bis 10 sind mehrere Ausführungsbeispiele von Öfen dargestellt.With heating elements according to the invention, it is possible to produce ovens to train any design and dimensions. 7-10, several embodiments of ovens are shown shown.

Die Fig. 7 zeigt einen Ofen in Form eines Gewölbes mit horizontaler Achse, der aus Elementen 1 mit trapezförmigem Querschnitt zusammengesetzt ist, entsprechend dem in Fig. 2 dargestellten. Die verschiedenen Elemente 1 liegen aneinander, ohne daß irgendwelche besonderen Verbindungselemente erfor- · derlich sind. Die Stromzuführungen 6 sind wie bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 "angeordnet. Mit 15 sind Leitungs-Fig. 7 shows a furnace in the form of a vault with horizontal Axis composed of elements 1 with a trapezoidal cross-section, corresponding to that shown in FIG. The various elements 1 lie against one another without any special connecting elements being required. that are. The power supply lines 6 are arranged as in the exemplary embodiment according to FIG. 1 ″.

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drähte bezeichnet, welche die Stromzuführungen 6 mit der Stromquelle verbinden.wires denotes, which the power supply lines 6 with the Connect power source.

Die Elemente 1, die bei dem Aufbau eines in Fig. 8 dargestellten Ofens mit rechteckigem Querschnitt verwendet sind, entsprechen-, dem in Fig. 1 dargestellten. Die Stromzuführungen sind wiederum mit 6 und die Leitungsdrähte mit 15 bezeichnet. Die drei Elemente 1, welche die Decke des Ofens bilden, werden durch eine mechanische Aufhängung in ihrer Stellung gehalten, vorzugsweise durch eine Befestigung aus hitzebeständigem Stahl.The elements 1 which are used in the construction of one shown in FIG Furnace with a rectangular cross-section are used, correspond to that shown in FIG. The power supplies are in turn denoted by 6 and the lead wires by 15. The three elements 1 that make up the ceiling of the furnace are held in place by a mechanical suspension, preferably by a heat-resistant fastening Stole.

Wie Fig. 9 zeigt, kann ein Ofen mit einem trapezförmigen Gewölbe ausgebildet werden, wenn man Elemente 1 nach Fig. 3 und Abstandhalter 16 verwendet, die nicht elektrisch leitend sind und beispielsweise aus porösem Zirkonoxyd oder Aluminiumoxyd bestehen, wobei sie jeweils zwischen zwei Elementen 1 eingesetzt sind. Die Elemente 1 und 16 können durch eine mechanische Aufhängung in ihrer relativen Stellung zueinander gehalten werden (man kann sie ebenso auch einfach aufeinander aufliegen lassen wie bei einem Bausatz).As Fig. 9 shows, a furnace with a trapezoidal vault be formed when using elements 1 according to FIG. 3 and spacers 16, which are not electrically conductive are and for example consist of porous zirconium oxide or aluminum oxide, each between two elements 1 are used. The elements 1 and 16 can be mechanically suspended in their relative position to one another (you can just as easily let them rest on top of each other as with a kit).

Die drei beschriebenen Öfen weisen jeweils einen Heizraum mit horizontaler Achse auf. Im Gegensatz dazu zeigt die Fig.10 | eine Ausführungsform mit senkrechter Achse. Hierbei sind 4 EIe-' mentθ 1 nach Fig. 1 vorgesehen, zwischen denen Abstandhalter 17, angeordnet sind. Die Verbindung der Elemente 1 und 17 miteinander wird durch eine Umfassung der Form ausgebildet, welche den gesamten Aufbau in seiner Stellung zusammenhalt und führt.The three ovens described each have a boiler room with a horizontal axis. In contrast, FIG. 10 shows | an embodiment with a vertical axis. There are 4 egg ' mentθ 1 provided according to Fig. 1, between which spacers 17, are arranged. The connection of the elements 1 and 17 to one another is formed by an enclosure of the mold, which holds and guides the entire structure in its position.

Damit die einen Ofen bildenden Elemente 1 in dem für die beginnende Leitfähigkeit erforderlichen Maße vorgeheizt werden, kann man in anisich bekannter ¥eise ein nicht dargestelltes Vorheizelement in den Heizraum einführen, um die Seiten F^ der den Ofen bildenden Elemente auf die minimale Temperatur zu bringen, bei der das Material dieser Elemente leitend wird.So that the elements forming a furnace 1 in the for the beginning Conductivity required dimensions are preheated, one can in anishe known ¥ ice a not shown Insert the preheating element into the boiler room to open the sides F ^ of the elements forming the furnace to the minimum temperature at which the material of these elements becomes conductive.

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Erfindungsgemäß ausgebildete Heizelemente weisen eine-Reihe von Vorteilen auf. Sie gewährleisten selbst einen geeigneten ι Wärmeschutz und ermöglichen die Ausbildung von Öfen mit hori-■ j zontaler oder senkrechter Achse, wobei sie im Heizraum jeden erwünschten Temperaturgradienten aufweisen können. Da keine mechanische Beanspruchung vorhanden ist, hat ein Element eine sehr große Lebensdauer von mehreren tausend Stunden durchgehend bei einer Temperatur von 22000K. Die Heizelemente gewährleisten eine zuverlässige Arbeitsweise selbst bei Auftreten von Rissen auf der Heizfläche, sie ermöglichen die Ausgestaltung von Öfen in sehr zahlreichen geometrischen Formgebungen und bei unterschiedlichen Kapazitäten und sie können schließlich in einer oxydierenden Atmosphäre eingesetzt werden.Heating elements designed according to the invention have a number of advantages. They themselves ensure a suitable ι thermal protection and enable the construction of ovens with horizontal ■ j zontal or vertical axis, and they can have any desired temperature gradient in the heating room. Since there is no mechanical stress, an element has a very long service life of several thousand hours continuously at a temperature of 2200 ° K. The heating elements ensure reliable operation even if cracks appear on the heating surface, they enable the design of ovens to a great extent numerous geometrical shapes and with different capacities and they can finally be used in an oxidizing atmosphere.

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Claims (12)

PatentansprücheClaims 1. Heizelement aus einem f euerf est.en, oücydationsbeständigen Material, dadurch gekennzeichnet, daß es etwa die allgemeine Form eines Parallelepipeds hat und in einer Richtung senkrecht zu zwei gegenüberliegenden Seiten (F^, Fp) einen nicht homogenen Aufbau aufweist, der bei Erwärmung einer dieser beiden Seiten (F,,) auf eine für deren elektrische Leitfähigkeit ausreichend hohe Temperatur die andere Seite (Fp) auf .einer ausreichend niederen Temperatur hält, welche eine elektrische Leitfähigkeit praktisch nicht zuläßt, wobei dieser Aufbau die sich aufgrund von Dehnungsunterschieden ergebenden Bewegungen aufnimmt.1. Heating element made from a fire-proof, oücydation-resistant Material characterized in that it is approximately in the general shape of a parallelepiped and in a direction perpendicular to two opposite sides (F ^, Fp) has a non-homogeneous structure, when one of these two sides (F ,,) is heated a temperature high enough for their electrical conductivity, the other side (m.p.) to .ein sufficient holds low temperature, which practically does not allow electrical conductivity, with this structure changes due to differences in expansion absorbs resulting movements. 2. Heizelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es aus vollständig oder teilv/eise stabilisiertem Zirkonoxyd oder aus einer bestimmten Zusammensetzung vom Pyrochlortyp auf der Basis von Zirkonoxyd der Formel Zr^T2Op. ausgebildet ist, wobei T ein Metall, insbesondere eine Seltene Erde ist, und Löcher(2, 5, ü, 10) sowie Ausschnitte (3, 9, 11, 20, 34) aufweist, die in dem Körper des Elements (1) im wesentlichen senkrecht zu jener Fläche ausgebildet sind, welche die beiden einander gegenüberliegenden Seiten (F.., F?) miteinander verbindet, von denen eine auf eine für deren elektrische Leitfähigkeit ausreichend hohe Temperatur aufheizbar ist, wobei das Verhältnis von Hohlraum zu kompaktem Körper irn Bereich von etwa 0,1-0,2 bis 3 liegt.2. Heating element according to claim 1, characterized in that it consists of completely or partially stabilized zirconium oxide or of a certain composition of the pyrochloride type based on zirconium oxide of the formula Zr ^ T 2 Op. is formed, where T is a metal, in particular a rare earth, and holes (2, 5, ü, 10) and cutouts (3, 9, 11, 20, 34) in the body of the element (1) in are formed essentially perpendicular to that surface which connects the two opposite sides (F .., F ? ), one of which can be heated to a temperature high enough for its electrical conductivity, the ratio of cavity to compact body in the range from about 0.1-0.2 to 3. 3. Heizelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichne11, daß das Verhältnis von Hohlraum zu kompaktem Körper etwa bei 1 liegt.3. Heating element according to claim 2, characterized gekennzeichne 1 1, wherein the ratio of cavity is too compact body approximately at the first - 17 -- 17 - 20 985 2/06220 985 2/062 4. Heizelement nach einem der Ansprüche 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Löcher (2, 5, 8, 10) und Ausschnitte (3, 5, 9, 11, 20, 34) so ausgebildet und verteilt sind, daß einerseits die beiden gegenüberliegenden Seiten (F,,, F^)1 von" denen eine auf eine für deren elektrische Leitfähigkeit ausreichend hohe Temperatur aufheizbar ist, durch Abschnitte (4) von relativ geringem Querschnitt miteinander verbunden sind und andererseits der elektrische Strom durch jene Seite (F^) fließen muß, die eine für deren Leitfälligkeit ausreichend hohe Temperatur hat.4. Heating element according to one of claims 2 and 3, characterized in that the holes (2, 5, 8, 10) and cutouts (3, 5, 9, 11, 20, 34) are designed and distributed so that on the one hand the two opposite sides (F ,,, F ^) 1 of "which one can be heated to a temperature sufficiently high for its electrical conductivity, are connected to one another by sections (4) of relatively small cross-section and on the other hand the electrical current through that side (F ^) must flow, which has a sufficiently high temperature for its conductivity. 5. Heizelement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Löcher (2, 5, 8, 10) und die Ausschnitte (3, 9, 11) so verteilt angeordnet sind, daß die Temperatur der Seite (F,,), durch weiche der elektrische Strom fließt, längs dieser Seite ansteigt.5. Heating element according to claim 4, characterized in that that the holes (2, 5, 8, 10) and the cutouts (3, 9, 11) are arranged so that the temperature the side (F ,,) through which the electric current flows, rises along this side. 6. Heizelement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Löcher (2, 36) und die Ausschnitte (3, 20) so verteilt angeordnet sind, daß die Temperatur der Seite (F,,), durch welche der elektrische Strom fließt, längs dieser Seite gleichmäßig ist.6. Heating element according to claim 4, characterized in that that the holes (2, 36) and the cutouts (3, 20) are distributed so that the temperature of the side (F ,,) through which the electric current flows, is uniform along this side. 7. Heizelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis von Hohlraum zu kompaktem Körper etwa an der unteren Grenze des Bereichs von 0,1 bis 3 liegt und Ausschnitte (20) vorgesehen sind, die sich im allgemeinen parallel zur heizenden Seite (F.) erstrecken und mit der nicht heizenden Seite (Fp) durch Einschnitte (21) verbunden sind, die im allgemeinen senkrecht zur heizenden Seite verlaufen, wobei .bestimmte von diesen einen in einen Kinkel von etwa 45° schräg verlaufenden Abschnitt (21a) aufweisen und das Element (1) in mehrere Teile (22, 23, 24) unterteilen, daß ferner Ausschnitte (34) vorgesehen sind, die sich7. Heating element according to claim 1, characterized in that the ratio of cavity to compact body is approximately at the lower limit of the range from 0.1 to 3 and cutouts (20) are provided which are generally parallel to the heating side (F .) and are connected to the non-heating side (Fp) by incisions (21) which are generally perpendicular to the heating side, certain of which have a section (21a) inclined at an angle of about 45 ° and divide the element (1) into several parts (22, 23, 24) that further cutouts (34) are provided, which - 10 -- 10 - 2 0 9 8 5 2 /06752 0 9 8 5 2/0675 BAD OR]QiNALBAD OR] QiNAL senkrecht zur heizenden Seite erstrecken und in dem Körper des Elementes zwischen den zur heizenden Seite (F,,) parallelen Ausschnitten (20) und der nicht heizenden Seite (Pp) angeordnet sind, sowie Einschnitte (35), die senkrecht zur heizenden Seite verlaufen und in der Nähe der Enden des EIementes zu dieser hin offen sind, und Ausnehmungen (25, 26, 27), die zur nicht heizenden Seite (Pp) hin offen sind.extend perpendicular to the side to be heated and in the body of the element between those to be heated Side (F ,,) parallel cutouts (20) and the non-heating side (Pp) are arranged, as well Incisions (35) perpendicular to the heating side and near the ends of the element are open to this, and recesses (25, 26, 27), which are to the non-heating side (Pp) are open. 8. Heizelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im wesentlichen senkrecht zu der Anordnung aus den beiden einander gegenüberliegenden Seiten (F.,, Fp), von denen eine für die elektrische Stromführung vorgesehen ist, das Element (1) aufeinanderfolgend einen ersten Abschnitt (A) mit geringer Porosität von unter 10 c/o, der die für die elektrische Leitung vorgesehene Seite (F.,) umfaßt, und einen zweiten Abschnitt (B) mit verstärkter Porosität von über 30 */■> aufweist.8. Heating element according to claim 1, characterized in that substantially perpendicular to the arrangement of the two opposite sides (F. ,, Fp), one of which is provided for the electrical current conduction, the element (1) successively a first section (A) with low porosity of less than 10 c / o, which comprises the side (F.,) provided for the electrical line, and has a second section (B) with increased porosity of over 30 * / ■> . 9. Heizelement nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Abschnitt (A) aus stabilisiertem Zirkonoxyd mit einer Dichte von etwa h,5 und der zweite Abschnitt (B) aus Zirkonoxyd, outektischem Zirkonor.yd-Al2O^ oder Aluminiumoxyd allein besteht,'wobei die Dichte dieses zweiten Abschnitts etwa bei 2 liegt.9. Heating element according to claim 8, characterized in that the first section (A) made of stabilized zirconium oxide with a density of about h, 5 and the second portion (B) made of zirconium oxide, outectic Zirkonor.yd-Al 2 O ^ or aluminum oxide alone exists, 'where the density of this second section is approximately 2. 10. Heizelement nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Abschnitt (A) einen in Längsrichtung des Heizelementes (1) abnehmenden Querschnitt aufweist,10. Heating element according to claim 9, characterized in that the first section (A) has one in the longitudinal direction of the heating element (1) has a decreasing cross-section, 11. Heizelement nach einem der Ansprüche Ibis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Seite (F1), durch welche der elektrische Strom fließt, durch Einschnitte (7b), die senkrecht zu dieser Seite (F,,) in Längs richtung des Elementes verlaufen, in zueinander parallele Lamellen (7a) unterteilt ist.11. Heating element according to one of claims Ibis 10, characterized in that the side (F 1 ) through which the electric current flows through incisions (7b) which extend perpendicular to this side (F ,,) in the longitudinal direction of the element , is divided into mutually parallel lamellae (7a). 20985?/06.?F20985? / 06? F 12. Heizelement nach einem der Ansprüche 1 Ms 11, . dadurch gekennzeichnet, daß die heizende Seite (F^) Ausnehmungen (37, 38) aufweist, durch welche sie in einem senkrechten Schnitt in Längsrichtung einen Aufbau in Form eines T·und U erhält,12. Heating element according to one of claims 1 Ms 11. characterized in that the heating side (F ^) has recesses (37, 38) through which them in a vertical section in the longitudinal direction receives a structure in the form of a T and U, 209857/0625209857/0625 LeerseiteBlank page
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DE2224503B2 (en) 1976-09-23
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GB1391203A (en) 1975-04-16
SE385428B (en) 1976-06-28

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