DE404646C - Verfahren zur Herstellung elektrischer Heizrohre und Heizstaebe - Google Patents

Description

Für elektrische Heizapparate werden vielfach W^riderstandselemente benutzt, die auf keramischem Wege hergestellt sind: Silit, Ocelit ii. dgl. Meist sind es Röhren oder Stäbchen, die als Brenner in den betreffenden Apparat eingebaut werden. Sie besitzen vor allem den Vorzug eines hohen spezifischen Widerstandes, so daß es möglich ist, bei verhältnismäßig starker Dimensionierung auf

ίο kleinem Raum durch Einleiten des elektrischen Stromes beträchtliche Wärmemengen zu entwickeln. Sie eignen sich ferner sehr gut zum Anschluß an Wechselstromnetze, da sie nahezu induktionsfrei sind. Diesen Vorzügen stehen aber wesentliche Mangel gegenüber, deren Beseitigung schon lange das erstrebenswerte Ziel der Technik darstellt. Zunächst sind diese Stäbe oder Röhren äußerst zerbrechlich; ferner treten im Betrieb häufig in-

ao folge Inhomogenität der Masse und der dadurch verursachten ungleichen Belastung Risse und Sprünge auf, die dem Brenner ein vorzeitiges Ende bereiten. Überhaupt ist die Lebensdauer begrenzt. Weiter ist bekannt,

as daß derartige Widerstandsstäbe ihren elektrischen Widerstand nach Belastung nicht unwesentlich ändern, und es sind bei A^orausberechnung der Widerstände aus irgendeiner bestimmten Masse mancherlei Umstände und Erfahrungssätze zu berücksichtigen, um die gewollten Ohmziffern einigermaßen zu erreichen.

Die Metallwiderstände sind von den erwähnten Übelständen frei. Es ist indessen bisher noch nicht gelungen, sie so auszübilden, daß sie auch die Vorzüge der keramischen Widerstände in sich vereinigen. Wegen ihres relativ guten Leitvermögens lassen sie sich nicht ohne weiteres auf kleinem Raum unterbringen, und die Schwierigkeit nimmt in dem Maße zu, als die Ohmwerte anwachsen, es sei denn, daß man dem Leiter sehr geringe Dimensionen erteilt. Dadurch aber wird " die Masse gering, und die geringste Überlastung führt zur Zerstörung, eine Erscheinung, die nur zu oft bei Heiz- und Kochapparaten eintritt. ■■- -V- - . ■ -; "

Im nachfolgenden wird ein Verfahren beschrieben, das zur Konstruktion von Metallwiderständen führt, die ganz ähnliche Eigenschäften besitzen, wie die keramischen Widerstände, ohne deren Nachteile aufzuweisen.

Abb. ι veranschaulicht ein nach diesem Verfahren hergestelltes Heizrohr im Längsschnitt. Der eigentliche Heizkörper H besteht aus Widerstandsband von hitzebeständigem Material, das im Verhältnis zur Breite sehr dünn ist und das hochkant zur Spirale gewickelt ist. Das Band wird durch Glühen oberflächlich oxydiert; die einzelnen Windungen liegen unter leichtem Druck aufeinander so daß ein röhrenförmiger Körper entsteht. Da zwischen den einzelnen Windungen wegen ihrer großen Zahl nur geringe Spannungsdifferenz besteht, so genügt die Oxydation vollkommen, den direkten Stromübergang von Windung zu Windung zu verhüten. Es muß also der eingeleitete Strom den Widerstand der ganzen Spirale überwinden, so daß ein Strom von geringer Stärke hinreicht, das Spulenrohr gleichmäßig zu erhitzen. Dieses so erhaltene metallische Glührohr besitzt daher im Gegensatz zum gewöhnlichen Metallrohr einen beträchtlichen elektrischen Widerstand, es kann deshalb ohne weiteres so bemessen werden, daß es sich zum unmittelbaren Anschluß an die gebräuchliche Netzspannung eignet.

Die Spiralröhre erhält dadurch festen Halt, daß sie in eine umschließende Hülle aus Steinzeug T (Abb. ι) eingeschoben und durch die Metallringe R, wie in der Zeichnung angedeutet, zusammengehalten wird; die Ringe können zur Stromzuführung benutzt werden. Das Ganze erhält, wie üblich, die Wärmeschutzhülle M.

Eine nach dem beschriebenen Verfahren hergestellte Widerstandsröhre von 10 mm lichter Weite aus Kruppschem »Cekas«-Material, einer Bandstärke von 0,1 X 1,5 mm besitzt bei 10 cm Länge einen Widerstand von etwa 220 Ohm; sie würde also beim Anschluß an die 220 Volt Lichtleitung mit einem Strom von ι Ampere belastet werden. Dies läßt sich bei gleichem Drahtquerschnitt und sonst gleichen Abmessungen mit Metallwiderständen auf keine andere Weise erreichen.

Elektrische Heizrohren werden bekanntlich in Laboratorien, in Versuchsanstalten, kurz überall dort benutzt, wo in einem beschränkten Raum bestimmte Temperaturen erzielt werden sollen. Anders liegen die Verhältnisse, wenn die erzeugte Wärme möglichst ergiebig nach außen abgeführt werden soll, wie bei Heizplatten, Kochapparaten usw. Hier wird offenbar derjenige Heizkörper am besten arbeiten, der sich durch hohes Strahlungsvermögen auszeichnet. Die analog dem oben gekennzeichneten Verfahren hergestellten Heizstäbe sind den heute meist gebräuchlichen Stäben aus keramischem Alaterial unbedingt überlegen. Abb. 2 veranschaulicht ein Q₀ derartiges Heizstäbchen, das etwa wie der Rippenkörper einer Heizungsanlage in seinen Hochkantwindungen eine große Zahl von Rippen besitzt, die ein beträchliches Strahlungsvermögen aufweisen. Das Spiralrohr H wird durch den Dorn D, bestehend aus Steinzeug, gehalten. Der Dorn besitzt an den Enden die Metallhülsen S an die einerseits die Enden der Spulen angeschlossen sind und die anderseits in Stifte ζ auslaufen, die zur Montage und Stromführung dienen. Der Heizkörper kann auch in einen muldenförmigen Trog aus feuerfestem, nicht leitendem Material eingebettet werden, wobei die halbzylinderförmige konkave Oberfläche als Reflektor dient. Aus »Cekasx-Widerstandsband 1 X 0,1 mm, hochkant gewickelt, läßt sich eine Röhre formen von beispielsweise 4 mm lichter Weite und ι mm Wandstärke. Bei 10 cm Rohrlänge beträgt der Widerstand etwa 100 Ohm, die Belastung kann dauernd 2,2 Ampere betragen, der Widerstand kann also direkt an 220 Volt Netzspannung angeschlossen werden. Das für das Heizrohr Gesagte, gilt auch hier: bei gleichen Abmessungen läßt sich dies mit Metallwiderständen auf kegie andere Weise erreichen.

Es bleibt noch die Tatsache zu erwähnen, daß an Stelle der einfachen Wicklung die induktionsfreie Wicklung von Eversheim, Patent 375729, Zusatz 384670 angewandt werden kann.

Claims (3)

Patent-Ansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung elektrischer Heizrohre, dadurch gekennzeichnet, daß an der Oberfläche oxydiertes Metallband von geringer Dicke hochkant zu einer Spule eng aneinanderliegender Windungen aufgewickelt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das entstandene Metallrohr mit einem Rohr aus hitzebeständigem, nicht leitendem Stoff umgeben wird.

3. Verfahren zur Herstellung elektrischer Heizstäbe, dadurch gekennzeichnet, daß ein gemäß Anspruch 1 hergestelltes Metallrohr von geringem Durchmesser durch einen eingeschobenen Dorn oder eine halbzylindrische Unterlage aus hitzebeständigem Stoff gestützt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.