DE650676C

DE650676C - Band heater for electrical resistance ovens

Info

Publication number: DE650676C
Application number: DEA74161D
Authority: DE
Original assignee: BBC Brown Boveri France SA
Current assignee: BBC Brown Boveri France SA
Priority date: 1934-08-31
Filing date: 1934-08-31
Publication date: 1937-09-29

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Bandheizkörper für elektrische Widerstandsöfen.The invention relates to strip heating elements for electrical resistance furnaces.

Heizwiderstände in Bandform haben bekanntlich eine im Verhältnis zu ihrem Querschnitt größere Oberfläche als Heizdrähte und sind daher thermisch wirksamer und wirtschaftlicher. Bei den bisher üblichen glatten oder gewellten Heizbändern wurde aber dieser Vorteil nicht ausgenutzt, weil man die Bänder längs der Ofenwände in wellenförmigen Schleifen so anordnete, daß ihre breiten Flächen sich gegenseitig anstrahlten und die Wärme auf das Heizgut nur von den dünnen, fast linienförmigenIt is well known that heating resistors in ribbon form have one in relation to their cross-section larger surface than heating wires and are therefore more thermally effective and economical. With the usual ones smooth or corrugated heating cables but this advantage was not used because the bands were arranged along the furnace walls in undulating loops so that their wide surfaces illuminated each other and the heat on the heating material only from the thin, almost linear ones

»5 Schmalflächen des Bandes unmittelbar abgestrahlt wurde.»5 narrow surfaces of the band directly blasted became.

Eine bessere Ausnutzung der Bandoberfläche findet bei schraubenförmig gewickelten Widerstandsbändern statt, besonders wenn der Wickeldorn einen elliptischen oder flachen Querschnitt hat. Dann kommt im Höchstfall ein Viertel der Bandoberfläche als Strahlfläche in Frage. Man will aber möglichst die Hälfte der Bandoberfläche als Strahlfläche ausnutzen.A better use of the tape surface is found in the case of helically wound ones Resistance bands take place, especially if the winding mandrel has an elliptical or flat cross-section. Then comes im At most, a quarter of the belt surface could be used as a beam area. But you want to If possible, use half of the belt surface as a blasting surface.

Es ist daher neuerdings vorgeschlagen worden, breite Bänder von steifem Profil gewölbeartig über den lichten Ofenquerschnitt zu spannen, wodurch man eine wesentlich bessere Wärmeausnutzung erhielt. Doch hat diese Bauart den Nachteil, daß diese mehr oder weniger frei tragenden Bänder aus mechanischen Gründen einen gewissen Mindestquerschnitt haben und daher mit großen Heizströmen beschickt werden müssen; man kann sie also nur mit ganz niedrigen Spannungen betreiben und benötigt daher unter allen Umständen einen Transformator für die gesamte Betriebsleistung des Ofens.It has therefore recently been proposed to vault-like wide bands of rigid profile To stretch over the clear cross-section of the furnace, whereby one got a much better heat utilization. But has this type of construction has the disadvantage that it is more or less self-supporting belts mechanical reasons have a certain minimum cross-section and therefore with large Heating currents have to be charged; you can only do it with very low voltages operate and therefore requires a transformer for the entire operating power of the furnace under all circumstances.

Bei den 'beschriebenen bekannten Bandwiderständen ist auch die weitere Forderung erfüllt, daß das teure Widerstandsmaterial möglichst voll ausgenutzt werden soll. Wollte man die Widerstandsbänder, wie bei Regulierwiderständen bekannt, zickzack-, wellen- oder mäanderförmig aus Blech ausschneiden oder -stanzen, so würde Abfall entstehen.In the case of the known ribbon resistors described, there is also the further requirement fulfilled that the expensive resistor material should be fully utilized as possible. Wanted to the resistance bands, as known for regulating resistors, are zigzag, wave- Cut or punch out of sheet metal in a meandering shape, this would result in waste.

Gemäß der Erfindung werden nun 'diese Nachteile, dadurch vermieden, daß das Heizband durch abwechselnd von beiden Seiten quer zur Bandrichtung eingeschnittene Schlitze unterteilt ist und daß die dadurch entstandenen Abschnitte des Bandes so abgebogen sind, daß ein räumliches Zickzackgebilde entsteht. Hierdurch wirkt die volle Blechfläche einer Seite des Heizkörpers nach dem Ofeninnern zu als Strahlfläche.According to the invention, these disadvantages are now avoided in that the heating tape through slots cut alternately from both sides transversely to the direction of the tape is subdivided and that the resulting portions of the tape are bent are that a spatial zigzag formation arises. This means that the entire sheet metal surface is effective one side of the radiator towards the inside of the furnace as a radiant surface.

In der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele für die Erfindung dargestellt. Fig. 1 und 4 zeigen die Vorderansicht eines Heizblechstreifens, Fig. 2, 5, 8, 9 und 14 verschiedene Ouerschnittsformen, Fig. 6, 10, 12 den Grundriß dreier Ausführungsarten und Fig. 3, 7, 11 und 13 perspektivische Ansichten von Heizbändern nach der Erfindung.Some exemplary embodiments of the invention are shown in the drawing. Fig. 1 and Fig. 4 show the front view of a heating plate strip, Figs. 2, 5, 8, 9 and 14 different ones Cross-sectional shapes, Fig. 6, 10, 12 the plan of three types of embodiment and Fig. 3, 7, 11 and 13 are perspective views of FIG Heating tapes according to the invention.

Gemäß Fig. 1 bis 3 ist ein Blechband senkrecht zu seiner Längsrichtung abwechselnd auf beiden Seiten eingeschnitten, und von den so entstehenden Streifen ist jeder zweite seitlich parallel zu sich selbst aus der-Bandebene herausgezogen, so daß sich die Abschnitte der ursprünglichen Längskanten inAccording to FIGS. 1 to 3, a sheet metal strip is alternating perpendicular to its longitudinal direction incised on both sides, and every second of the resulting strips is laterally parallel to itself pulled out of the band plane, so that the sections of the original long edges in

zwei einander parallelen Ebenen befinden und durch schräge, sich kreuzende Streifen miteinander verbunden sind. Da diese schräg¹, liegenden Streifen nicht länger sind als gife senkrechten, ergibt sich als Standkahte el^eansteigende Zickzacklinie. Um dies zu vei"-' hüten und eine annähernd geradlinige Standkante zu erhalten, kann man die Schnitte gemäß Fig. 4 etwas geneigt zu den Bandkantentwo parallel planes are located and are connected to each other by inclined, intersecting strips. Since these diagonally ¹ , lying strips are no longer than vertical ones, the result is an ascending zigzag line as a vertical line. In order to avoid this and to obtain an approximately straight edge, the sections according to FIG. 4 can be slightly inclined to the belt edges

ίο ausführen.ίο execute.

. Dieser Fehler fällt aber fort, wenn man die außenliegenden Blechstreifen ausbaucht, so daß die inneren Streifen auch nach dem Abbiegen gleich lang werden wie die äußeren, wie es beispielsweise in den Fig, S, 8 und 9 dargestellt ist. Die Frontansicht für diese Ausführungsarten ist wiederum Fig. i. Ein Band mit Querschnitt nach Art der Fig. S sieht im Grundriß aus, wie Fig. 6 es zeigt, und ist perspektivisch in Fig. 7 dargestellt, Die Strahlung wird noch verbessert, wenn die Strahlflächen im wesentlichen parallel zu dem angestrahlten Gegenstand verlaufen, also. However, this error does not apply if you bulge out the metal strips on the outside, like this that the inner strips become the same length as the outer ones even after turning, as shown, for example, in FIGS. 5, 8 and 9. The front view for this Embodiments are again Fig. I. A band with a cross section in the manner of FIG looks in plan as Fig. 6 shows, and is shown in perspective in Fig. 7, The radiation is still improved if the beam surfaces are essentially parallel to run along the illuminated object, that is

• etwa durch Ausführung eines Bandquerschnittes nach Fig. 8 oder 9 bis 11, Um die Steifigkeit des Bandes zu erhöhen, was besonders für Deckenheizkörper erwünscht ist, empfiehlt es sich zuweilen, die Querstreifen des Heizbandes gemäß Fig. 12 im Grundriß etwas hohl zu pressen. Der Einbau in dem Ofen soll dann so erfolgen, daß die Hohlflächen nach dem Glühgut zu gerichtet sind. Besonders für große Heizleistungen kann• for example by making a band cross-section according to Fig. 8 or 9 to 11, in order to increase the rigidity of the tape, which is particularly desirable for ceiling radiators, is recommended it is sometimes the transverse strips of the heating tape according to FIG. 12 in plan to press something hollow. The installation in the furnace should then take place in such a way that the hollow surfaces are directed towards the material to be annealed. Especially for large heating capacities

■ eine sehr einfache Form des Heizkörpers gewählt werden, wi'e sie in den, Fig. 13 und 14 dargestellt ist. Das Band ist abwechselnd von beiden Seiten bis zur Mitte eingeschnitten, und seine Abschnitte sind um die Längsmittellinie des Bandes abwechselnd nach beiden Seiten in beliebigem Winkel so umgebogen, daß sein Querschnitt '(Fig. 14) die Form eines X oder eines Kreuzes ergibt und die Längskanten des Bandes in zwei parallelen Ebenen liegen. Macht man die Abschnitte zwischen den Schlitzen gleich der halben Bandbreite, so ist der Durchtrittsquerschnitt für den Heizstrom über die ganze Bandlänge konstant.A very simple form of the radiator can be selected, as shown in FIGS. 13 and 14. The tape is cut alternately from both sides to the middle, and its sections are bent around the longitudinal center line of the tape alternately to both sides at any angle so that its cross-section (Fig. 14) results in the shape of an X or a cross and the Longitudinal edges of the tape lie in two parallel planes. If the sections between the slots are made equal to half the band width, the passage cross section for the heating current is constant over the entire length of the band.

Ein einwandfreier, einfacher Einbau der beschriebenen -Heizkörper ergibt sich, wenn man, wie in Fig. 9 und 14 veranschaulicht, Formsteine mit Ouerrillen versieht, die zusammengesetzt je eine durch die Ofentiefe durchlaufende Längsrille ergeben. JedesA flawless, simple installation of the radiators described results if one, as illustrated in Fig. 9 and 14, provides shaped bricks with Ouerrillen that put together each result in a longitudinal groove running through the depth of the furnace. Each

Widerstandsband gemäß den geschilderten Ausführungsbeispielen erfordert entweder zwei parallele schmale Rillen wie in Fig. 9 oben oder eine breite Rille wie in Fig. 9Resistance band according to the illustrated embodiments requires either two parallel narrow grooves as in Fig. 9 above or one wide groove as in Fig. 9

■ unten.■ below.

Das Bandende, wie es links in den Fig. 1, 3 und 4 erkennbar ist, kann in seiner ursprünglichen, ungeschlitzten Form als Stromdurchführung durch die Ofenwand benutzt ^werden; da es den mehrfachen <Durchtritts- ^ijaerschnitt für den Strom hat als die die ab- ^gebogenen Streifen seines geschlitzten Teiles, ' wird es nicht sehr heiß und erlaubt einfache Verbindung mit den Nachbarbändern und Anschlußkabeln.The end of the tape, as can be seen on the left in FIGS. 1, 3 and 4, can be in its original, unslotted form used as power feedthrough through the furnace wall ^ will; since it has the multiple <passage section for the stream than the ^ curved strip of its slotted part, 'it does not get very hot and allows easy Connection with the neighboring bands and connecting cables.

Der Heizkörper gemäß der Erfindung besitzt eine große Anpassungsfähigkeit an die verschiedensten Verhältnisse. Durch Bemessung der Schlitzabstände bzw. Streifenbreite kann man ihn den verschiedenen Spannungen anpassen und für die erforderlichen Stromstärken bemessen. Ein Band von gegebener Breite und Dicke besitzt pro Längeneinheit eine bestimmte Leistung; bei konstanter Wärmebeanspruchung ergibt sich die Streifenbreite umgekehrt proportional der Spannung. The radiator according to the invention has a great adaptability to the various conditions. By dimensioning the gap between the slots and the width of the strips you can adapt it to the different voltages and for the required currents measured. A tape of a given width and thickness has per unit length a certain achievement; the strip width results from constant thermal stress inversely proportional to the voltage.

Der Heizkörper gestattet aber auch eine weitgehende Anpassung an die Ofenform. Er läßt sich nicht nur senkrecht und waagerecht an ebenen Ofenwänden, längs und quer am Ofenboden und der Ofendecke anbringen, vielmehr eignet er sich auch zur Bekleidung gewölbter Ofenflächen und runder Ofenwände. Auch kann man ihn um kantige oder runde Behälter und Muffeln herumlegen oder z. B. schraubenförmig herumwickeln, immer so, daß die Bandbreite nach dem Heizgut hin gerichtet ist.However, the radiator also allows extensive adaptation to the shape of the furnace. He can not only be placed vertically and horizontally on flat furnace walls, lengthways and across Attach the oven floor and the oven ceiling, it is also suitable for clothing curved oven surfaces and round oven walls. You can also make it angular or put round containers and muffles around or e.g. B. wrap around helically, always so that the bandwidth is directed towards the material to be heated.

Es hat sich gezeigt, daß der Heizkörper infolge seiner günstigen Strahlflächen eine weit größere Haltbarkeit besitzt als die bisher üblichen, anders geformten Widerstandselemente. It has been shown that the radiator due to its favorable radiant surfaces a has a far greater durability than the previously customary, differently shaped resistor elements.

Claims

Patent claims:

ι. Band heater for electric resistance furnaces, in which the full band surface is facing the material to be heated, thereby characterized in that the heating tape is cut through alternately from both sides transversely to the tape direction slots is divided and that the resulting portions of the tape are bent in the form of a spatial zigzag pattern are.

2. Band heater according to claim I, characterized in that its edge portions lie alternately in two parallel planes.

3. Band heater according to claim 2, characterized in that every second its transverse strips limited by the slots' cross the diagonal connection which forms edge parts.

4. Band heater according to claim 3, characterized in that the not diagonally lying strips in the same

Planes are like the band edges (Fig. 2 and 3).

5. band heater according to claim 3, characterized in that the not diagonally lying strips bulge outwards from the planes containing the band edges (FIGS. 5 to 12).

6. Band heater according to claim ζ, characterized in that its cross section has the shape. has two adjoining diamonds (Fig. 5 to 7).

7. band heater according to claim 5, characterized in that it is divided into five is arranged parallel planes and that the two edge planes are between two strip planes (Fig. 8 to 12).

8. band heater according to claim 7, characterized in that its cross section has the shape of two hexagons with a common side (Figs. 9 to 11).

9. band heater according to claim 1, characterized in that the individual Strips are pressed somewhat hollow (Fig. 12).

10. Band heater according to claim 1, characterized in that its unslotted End is designed as a feed line through the furnace wall (Fig. 1, 3 and 4).

11. Band heater according to claim 1, characterized in that the distance of the slots is equal to half the bandwidth.

1 sheet of drawings