DE756445C

DE756445C - Elektrischer Heizstab fuer hohe Temperaturen

Info

Publication number: DE756445C
Application number: DEL97069D
Authority: DE
Inventors: Friedrich Dipl- Tischendoerfer
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1939-02-10
Filing date: 1939-02-10
Publication date: 1952-11-04

Description

Elektrischer Heizstab für hohe Temperaturen Die Erfindung bezieht sich auf einen ele#ktrischen Heizstab, insbesondere für hohe Temperaturen. Es sind für Temperaturen bdis zu r4oo° C mit brauchbarem Erfolg Globar-und Si@lits:täbe verwendet worden. Bei Überschreitung dieser Temperatur sinkt dieLebensdauer dieser Stäbe so schnell, daß ein wirtschaftlicher Betrieb ummöglich ist. Es, sind auch elelctri,sche Heizstäbe bekannt, die, aus einem hitzebeständigen keramischen. Mantelrohr und einer .in diesem untergebrachten Säule aus in der Längsrichtung angeordneten einzelnen. Schichten unter Verwendung von Graphit bestehen. Die Erfindung betrifft einen elektrischen Heizstab. dieser Gattung und bezweckt seine weitere Vervollkommnung, insbesondere seine Anpassung an den Temperaturbereich über 140a'° C. Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß die, Schichten der Säule des Heizstabes abwechselnd aus homogenem Graphit und -aus Graphitgrieß bestehen. Die Erfindung hat den Vorteil, daß der neue Heizstab eine wirtschaftlich lange Lebensdauer erhält, keine Reaktion mit dem Luft-_ sauerstoff der Ofenatmosphäre eingehen. kann und mechanisch so, fest ist, daß er sich selbst tragen kann. Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, d.aß als e:iämentlicher Wärmeträger das keramische Rohr dient, während, die Säule die Beheizung des Rohres übernimmt. Die Erwärmung dein Säule erfolgt im wesentlichen an den Übergangsstellen zwischen. dem homogenen Graphit und dem Graphitgrieß. Es ist deshalb zweckmäßig, die Schichten aus Graphit und Grieß möglichst klein zu halten, um möglichst viel Erwärmungsherde zu erhalten. Die neue Säule hat auch. den Vorteil, daß der spezifische Widerstand des Graphits sich bei einer festgelegten Temperatur nicht mehr verändert, im Gegensatz zu Kohle, deren spezifischer Widerstand in Abhängigkedt vom der mehr oder minder fortgeschirittenen Entgasung bei der gleichem Temperatur stark schwankt. Der erfindungsgemäße Heizstab gestattet eine eindeutige Festlegung der aufgenommenen Leistung. Durch. Veränderung des Querschnittes und des Längenverhältnisses der Schichten aus homogenen Graphit und Graphitgrieß kann die Leistung beliebig verändert werden.
. Gemäß einer weiteren vorteilhaften Einzelheit dor Erfindung ist zwischen der Säule und dem keramischen Rohr eine Schicht aus Graphitgrieß vorgesehen. Dies hat den Vorteil, daß die Temperatur der Säule nicht biis zur Innenseite des keramischen Rohres aufrechterhalten wird, sondern Herabgesetzt wird, was eine Sicherung des keramischen Rohres geigen Überhitzung ergibt. Diese Graphitgrießschicht wirkt dabei bei der Wärmeerzeugung und Stromführung nicht mit. Sie hat somit auch die Wirkung, daß die eigentliche Wärmeerzeugung auf die Säule! beschränkt bleibt und daß zwischen den einzelnen. Schichten der Säule die Wärmeerzeugung sich über den ganzen Querschnitt der Säule gleichmäßig verteilt. Die Elektroden können. infolgedessen einen Querschnitt erbaltem., der dem Ouerschnitt der Säule gleich ist. Eine Rückstrahlung der in der Säule erzeugten Wärme gegen die Elektroden findet nur in geringem Maße statt, so daß die Anschlußstücke fast kalt bleiben, was auch ein wesentlicher Vorteil ist. Das keramische Außenrohr schützt auch die Säule vor dem Zutritt des Sauerstoffes der Atmosphäre, so daß der Graphit nicht angegriffen werden kann. Es werden damit die Zerstörungen vermieden, die bei. Schichten aus homogenem Graphit entstehen.
Weitere vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung sind im nachfolgenden beschrieben. Die Zeichnung veranschaulicht im Längsschnitt ein Ausführungs.bei,spiel der Erfindung. Die Heizsäule besteht aus einzelnen, verhältnismäßig dünnen Schichten aus homogenem Graphit i und Graphitgrieß 2, die siech in der Längsrichtung der Säule abwechseln. [ An beiden Enden der Heizsäule ist je eine Elektrode 3 angeschlossen, die an ihrem Außenende einen metallenen Anschluß 4 für den Strom trägt.
Die Heizsäule ist eingebettet in einer aus Graphitgrieß bestehenden Schicht 5. Diese ist umgeben von einem Rohr, 6 aus einem hitzebeständigen keramischen Stoff. Das Rohr ist an beiden. Enden luftdicht abgeschlossen durch Deckel 7, die- ebenfalls aus einem keramischen Stoff bestehen können. An die Deckel schließen sich Schutzhülsen 8 für die Elektrodendurchführung durch die Wand des Ofens an. Diese Hülsen können aus Hartporzellan oder einem anderen geeigneten Isolierstoff bestehen. Haltestifte 9 aus amorpher Kohle dienen zum Sichern der Elektroden in ihrer Lage.
Die Herstellung des Heizstabes erfolgt in der Weise, daß in= eine Hülse io aus einem brennbaren Stoff, z.-B. Pappe od. dgl., die einzelnen Schichten aus homogenem Graphit oder Graphitgrieß eingebracht werden, wonach die gefüllte Hülse mit den eingeschlossencn Elektroden 3 in das keramische Rohr 6 eingesetzt und in diesem durch Distanzstücke i i aus homogenem Graphit gesichert werden. Dann erfolgt das Einschütten der Isolierschicht aus Graphitgrieß und schließlich der An.schluß der Abschlußdeckel 7. Beim ersten Erhitzen verbrennt die Hülse io, so da.ß die Heizsäule dann unmittelbar von der Graphitgrießiso,lierung umgeben ist.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Elektrischer Heizstab für hohe Temperaturen, bestehend aus einem hitzebeständigen keramischen lN-Iantelrohr und einer in diesem untergebrachten Säule aus in der Längsrichtung angeordneten einzelnen Schichten unter Verwendung von Graphit, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichten der Säule abwechselnd aus homogenem Graphit und aus Graphitgrieß besteben.
2. Heizstab nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Säule und keramischem Rohr eine Schicht aus Graphitgrieß vorgesehen ist.
3. Heizstab nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß an den Säulenenden Anschlußstücke aus amorpher Kohle vorgesehen sind, die metallene Stromanschlüsse, tragen und in Hülsen aus einem hitzebeständigen keramischen Stoff untergebracht sind.
4. Verfahren zum Herstellen des Heizstabes nach den Ansprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Säule in ein Rohr aus einem brennbaren Stoff, z. B. Pappe od. dgl., eingebracht wird, das in dem keramischen Rohr durch nicht brennbaire Distanzstücke, z. B.' aus homogenem Graphit, in seiner zentralen Lage geisichert wird. Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik sind im Erte:ilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: Schweizerische Patentschrift Nr. 180907; britische- Patentschrift Nr. 3rz 682; USA.-Patentschrift Nr. 497793.