EP0105175A1 - Vakuumgeformte elektrische Heizvorrichtung und Verfahren zu deren Herstellung - Google Patents

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EP0105175A1 EP83108349A EP83108349A EP0105175A1 EP 0105175 A1 EP0105175 A1 EP 0105175A1 EP 83108349 A EP83108349 A EP 83108349A EP 83108349 A EP83108349 A EP 83108349A EP 0105175 A1 EP0105175 A1 EP 0105175A1
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Kanthal GmbH
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    • Y10T29/49087—Resistor making with envelope or housing

Definitions

  • the invention relates to a vacuum-shaped electrical heating device according to the preamble of claim 1, in which a resistance heating coil is embedded in an insulating body made of ceramic fiber material so that a surface area of the heating coil is exposed on the radiant heating surface.
  • a heating device is also referred to as a heating module.
  • the invention also relates primarily to a vacuum molding process for making such an electrical heater.
  • heating modules The basic technique for vacuum forming electrical heating devices referred to here as "heating modules" is described, for example, in US Pat. No. 3,500,444 and in a more modern form in US Pat. No. 4,278,877.
  • heating modules produced according to these vacuum molding processes the heating coils or heating spirals are embedded in the ceramic fiber mass in such a way that the interior of the heating spirals is normally filled with fiber material.
  • the interior 8 of the heating coil 5 is generally also filled with ceramic fibers, specifically the density in this interior 8 will correspond approximately to the density of the remaining mass of the ceramic fiber block 4, which is approximately 200 kgfm 3 .
  • the invention is therefore based on the object to provide heating modules of the type mentioned and a vacuum molding process for their production, by which it is achieved that the heating coil in its anchoring in the aluminum silicate fiber mass does not loosen or dissolve even when the heating coil on an optimal operating temperature is heated such that a temperature of 1150 ° C. occurs on the radiating side of the module, for example.
  • a heating module according to the invention has the features specified in claim 1.
  • a vacuum molding process for producing such a heating module is the subject of claim 2.
  • the invention ensures that the interior of the heating coil remains more or less free of fiber material, so that the temperature difference on the heating coil between the radiating surface of the heating module and the rear is significantly reduced and the heating coil can be operated at a significantly higher operating temperature overall without the risk of a gradual loosening from the anchorage within the Fiber blocks exist.
  • the support elements or the impermeable areas of the sieve bottom are narrower than the width dimensions of the heating spirals in a plane parallel to the radiating surface or narrower than the diameter of the heating spirals, it is achieved that the heating spirals remain largely free in their interior of fiber material, since the openings of the sieve-like bottom in the longitudinal extension of the heating spirals can be seen partially closed during the vacuum molding process or are not present in these areas.
  • the heating coils are underlaid during the vacuum molding process by strip-like elements, hereinafter referred to as "spacer strips”, so that for reasons explained below, the heating coils are later exposed on the radiating surface of the heating module, but overall are set back into the fiber block by the thickness of the spacer strips, so that optimal anchoring is achieved, but at the same time the interior of the heating spirals remains free of fiber material.
  • FIG 3 illustrates a first embodiment: on the sieve-like base 1 (the perforated plate), for example, adhesive strips 10 are applied, which cover the perforation in the longitudinal extent of the heating spirals 5, that is to say in the direction perpendicular to the plane of the drawing. These adhesive strips 10 are attached directly under the heating spirals 5 which are subsequently placed on the perforated plate and are slightly fixed. The partial closure of the perforation does not result in a suction effect caused by the vacuum 2 at these points, so that the interior 8 of the heating spirals 5 remains largely free of ceramic fiber material.
  • FIG. 4 shows the result of the manufacturing method explained with reference to FIG. 3. Similar to the exemplary embodiment in FIG. 2, the heating coil 5 is also flush with the radiating side 9 of the fiber block 4. The interior 8 of the heating coil 5 is now hollow, that is to say free of fiber material, so that the rear side 7 of the heating coil 5 radiates much more freely can. It is thus achieved that the temperature difference on the heating coil between the free-radiating side 6 on the radiating surface 9 and the rear 7 is greatly reduced is, so that undesired overheating in the area of the rear 7 of the heating spirals 5 is avoided.
  • this first principle embodiment of the invention still has the disadvantage that the heating coil 5 is now less overall connected to the ceramic fiber block 4, although the above-explained effect of recrystallization of the fibers due to partial overheating is no longer observed.
  • the heating coils 5 are only surrounded by fiber material along their outer circumference and, moreover, they are not held on the free-radiating side 6, as is also the case in the prior art according to FIG. 2.
  • the principle advantage that the crystallization of the fiber material no longer occurs a difficulty can also arise with this construction, however, in that the heating spirals fall out of the fiber block because of inadequate anchoring, especially when such heating modules are used for ceiling constructions in furnace rooms.
  • the much improved embodiment of the invention according to FIGS. 5 and 6 is based on the idea of embedding the heating coil 5 on the one hand in the mass of the fiber block 4 in such a way that its interior 8 remains free of ceramic fibers without, on the other hand, the risk that the Heating coils 5 can fall out of the fiber block 4 due to poor adhesion.
  • spacer strips 11 are attached to the sieve-like base 1 below the intended positions of the heating spirals.
  • These spacer strips 11 can e.g. made of metal, wood or plastic.
  • the width of these spacer strips 11 should in any case be somewhat less than the diameter or the width dimension of the heating coil 5 in a plane parallel to the radiating surface side 9 of the fiber block 4; the thickness of the spacer strips 11 should be in the range of at least 0.1 to approximately 30 mm, preferably in the range of 2 to 10 mm.
  • the silt 3 is now introduced into the frame (not shown in more detail) equipped with the sieve-like base 1 and the liquid portion is drawn off through the sieve-like base 1, the fibers build up in such a way that the spacer strips 11 are enclosed, while the interior 4 of the heating coils 5 largely hollow, ie remains free of fiber deposits.
  • the free-radiating side 6 of the heating coil 5 is no longer flush with the radiating side 9 of the fiber block 4, but is set back into the fiber block 4 by the thickness of the spacer strips 11.
  • the resulting on the spacers 11 retaining webs 12 partially enclose the exposed side 6 of the heating spirals 5, but without the interior 8 is filled with fibers.
  • the desired goal was achieved, namely to keep the interior fiber-free, so that the temperature difference between the radiating side 6 and the rear 7 of the heating coils 5 is significantly less than in the conventional technology, in which the heating coil len completely, ie with fiber-filled interior 8 are embedded in the fiber block 4.
  • the heating spirals 5 are held securely by the holding webs 12, so that there is no longer any danger of falling out, even if such a heating module is used as a ceiling element in an oven.

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Abstract

Das Vakuum-Formverfahren zur Herstellung einer elektrischen Heizvorrichtung, bei dem eine Widerstands-Heizspirale (5) auf einen siebartigen Boden (1) über einem Saugkasten aufgelegt und ein Schlick aus keramischen Fasern aufgetragen wird, so dass sich unter der Saugwirkung eine keramische Faserschicht (4) aufbaut, wird gemäss der Erfindung vorgeschlagen, den Siebboden (1) in Bereichen unter der Widerstands-Heizspirale (5) partiell zu verschliessen, insbesondere mit Distanzleisten (11), zu unterlegen, welche die Perforation des Siebbodens (1) teilweise abdekken, jedoch so, dass die undurchlässigen Bereiche des Siebbodens (1) schmäler sind als die Breitenabmessungen der Heizspirale (5). Durch diese Massnahmen wird erreicht, dass der Innenrraum (8) der Heizspirale (5) beim Vakuum-Formen frei bleibt von Fasermaterial, so dass die Temperaturdifferenz zwischen der strahlenden Seite (5) und der in der Masse des Faserblocks (4) liegenden Rückseite (7) der Heizspiralen (5) geringer ist als bei herkömmlichen Heizvorrichtungen dieser Art, bei denen die Gefahr einer Kristallisation der Fasern des Faserblocks (4) besteht. Durch die Verwendung von Distanzleisten (11) entstehen auf der strahlenden Seite (9) des Faserblocks (4) Haltestege (12), die eine sichere Verankerung der Heizspiralen (5) gewährleisten.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine vakuumgeformte elektrische Heizvorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, bei der eine Widerstands-Heizspirale in einen aus Keramikfasermaterial bestehenden Isolierkörper so eingebettet ist, daß ein Oberflächenbereich der Heizspirale an der strahlenden Heizfläche freiliegt. Eine solche Heizvorrichtung wird auch als Heizmodul bezeichnet. Die Erfindung betrifft außerdem und in erster Linie ein Vakuum-Formverfahren zur Herstellung einer solchen elektrischen Heizvorrichtung.
  • Die prinzipielle Technik zum Vakuumformen von hier als "IIeizmoduln" bezeichneten elektrischen Heizvorrichtungen ist beispielsweise in der US-PS 3 500 444 sowie in modernerer Form in der US-PS 4 278 877 beschrieben. Bei nach diesen Vakuum-Formverfahren hergestellten Heizmoduln sind die Heizwendeln oder Heizspiralen in die keramische Fasermasse so eingebettet, daß der Innenraum der Heizspiralen im Normalfall mit Fasermaterial gefüllt ist.
  • Um den Ausgangspunkt für die Erfindung zu erläutern, wird zunächst das übliche Vakuum-Formverfahren anhand der Fig. 1 erläutert:
    • Auf einen siebartigen Boden 1, beispielsweise eine perforierte Platte, wird eine Heizspirale 5 aufgelegt. Unter dem Boden 1 befindet sich ein nicht dargestellter Saugkasten, durch den mittels des allgemein mit dem Bezugshinweis 2 angegebenen Vakuums Flüssigkeit aus einem oberseitig aufgefüllten Schlick 3 abgezogen wird, der aus einer Lösung von keramischen Fasern, Bindemittel und Wasser besteht. Der Flüssiganteil wird durch den siebartigen Boden 1 abgesaugt und es baut sich eine Schicht aus keramischen Fasern auf.
  • Bei diesem herkömmlichen Verfahren wird in der Regel auch der Innenraum 8 der Heizspirale 5 mit keramischen Fasern gefüllt, und zwar wird die Dichte in diesem Innenraum 8 in etwa der Dichte der übrigen Masse des keramischen Faserblocks 4 entsprechen,die etwa 200 kgfm3 beträgt.
  • Die technischen Schwierigkeiten, die sich beim Gebrauch solcher Heizmoduln ergeben, werden nachfolgend unter Bezug auf die Fig. 2 beschrieben:
    • Wird der freistrahlende Oberflächenbereich der Heizspirale 6 beispielsweise auf eine Betriebstemperatur von 1150°C gebracht, so wird auf der gegenüberliegenden, von allen Seiten in die keramische Fasermasse eingebetteten Seite (der Rückseite 7) der Heizspirale 5 eine beträchtlich höhere Temperatur auftreten. Dadurch ist es nicht möglich, die Heizspirale 5 auf ihrer freistrahlenden Oberflächenseite 6 bis zu einer maximal erwünschten Betriebstemperatur zu erwärmen, da dann die Rückseite 7 überhitzt werden würde. Ein damit verbundenes Problem beruht auf der maximal möglichen Anwendungs- oder Betriebstemperatur der für die Fasermasse ganz überwiegend verwendeten Aluminiumsilikatfasern, die aus wirtschaftlichen Gründen am häufigsten verwendet werden. Neuere Erkenntnisse haben ergeben, daß die maximal zulässige Betriebstemperatur für solche Aluminiumsilikatfasern bei etwa 1150°C liegen. Oberhalb dieser Temperatur findet eine übermäßige Kristallisation der Faser statt, wodurch die Faser ihre Struktur und erwünschten Eigenschaften völlig verliert. Heizt man nun die Heizspirale 5 an der freistrahlenden Oberflächenseite 6 auf bis zu 1150°C auf, so kann die Rückseite 7 der Heizspirale 5 eine Temperatur von ca. 1250°C erreichen. Diese Temperatur liegt dann um ca. 100°C über der maximal zulässigen Betriebstemperatur der Faser und wird zu einer übermäßig schnellen Kristallisation des Fasermaterials führen. Damit verliert die Heizspirale 5 im überhitzten Teil der Fasermasse ihren Halt und wird sich mehr oder weniger rasch, vor allem bei Deckenelementen in einem Ofenraum, aus der Faser lösen. Die Heizspirale 7 wird dann zunächst an der strahlenden Seite 9 des Faserblocks 4 mehr und mehr hervorstehen und schließlich herausfallen.
  • Der Erfindung liegt damit die Aufgabe zugrunde, Heizmoduln der eingangs genannten Art sowie ein Vakuum-Formverfahren zu deren Herstellung zu schaffen, durch die erreicht wird, daß die Heizspirale sich in ihrer Verankerung in der Aluminiumsilikatfasermasse auch dann nicht lockert oder löst, wenn die Heizspirale auf eine optimale Betriebstemperatur aufgeheizt wird, derart, daß an der strahlendenseite des Moduls beispielsweise eine Temperatur von 1150°C auftritt.
  • Ein erfindungsgemäßer Heizmodul weist die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale auf.
  • Ein Vakuum-Formverfahren zur Herstellung eines solchen Heizmoduls ist Gegenstand des Patentanspruchs 2.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in Unteransprüchen angegeben.
  • Durch die Erfindung wird erreicht, daß der Innenraum der Heizspirale mehr oder weniger frei bleibt von Fasermaterial, so daß die Temperaturdifferenz an der Heizspirale zwischen der strahlenden Oberfläche des Heizmoduls und der Rückseite wesentlich verringert ist und die Heizspirale insgesamt auf einer deutlich höheren Betriebstemperatur betrieben werden kann, ohne daß die Gefahr einer allmählichen Lockerung aus der Verankerung innerhalb des Faserblocks besteht.
  • Dadurch, daß die Heizspiralen beim Vakuum-Fornen durch Unterlageelemente unterlegt sind, oder die Perforation im Siebboden unter den Heizspiralen ausgespart,d.h. nicht vorhanden ist, wobei die Unterlageelemente bzw. die undurchlässigen Bereiche des Siebbodens schmäler sind als die Breitenabmessungen der Heizspiralen in einer Ebene parallel zur strahlenden Oberfläche bzw. schmäler sind als der Durchmesser der Heizspiralen, wird erreicht, daß die Heizspiralen in ihrem Innenraum weitgehend frei bleiben von Fasermaterial, da ersichtlich die öffnungen des siebartigen Bodens in Längserstreckung der Heizspiralen während des Vakuum-Formvorgangs partiell verschlossen bzw. in diesen Bereichen nicht vorhanden sind.
  • Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung werden die Heizspiralen während des Vakuum-Formvorgangs durch leistenartige Elemente, im folgenden "Distanzleisten" genannt, unterlegt, so daß aus weiter unten noch erläuterten Gründen die Heizspiralen später zwar an der strahlenden Oberfläche des Heizmoduls freiliegen, jedoch insgesamt um die Dicke der Distanzleisten in den Faserblock hinein zurückversetzt sind, so daß eine optimale Verankerung erreicht wird, gleichzeitig jedoch der Innenraum der Heizspiralen frei bleibt von Fasermaterial.
  • Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten werden nachfolgend unter Bezug auf die Zeichnung in beispielsweisen Ausführungsformen näher erläutert. Es zeigen:
    • Fig. 1 und 2 den bereits erläuterten Stand der Technik;
    • Fig. 3 ein erstes Ausführungsbeispiel zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Vakuum-Formverfahrens;
    • Fig. 4 in schematischer Darstellung das Produkt als Ergebnis des Vakuum-Formverfahrens nach Fig. 3;
    • Fig. 5 ein zu bevorzugendes Ausführungsbeispiel für ein erfindungsgemäßes Vakuum-Formverfahren; und
    • Fig. 6 wiederum in schematischer Darstellung das Produkt des Vakuum-Formverfahrens nach Fig. 5 zur Erläuterung bestimmter vorteilhafter Eigenschaften.
  • Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugshinweisen gekennzeichnet.
  • Die Fig. 3 verdeutlicht eine erste Ausführungsform: Auf dem siebartigen Boden 1 (der perforierten Platte) werden beispielsweise Klebestreifen 10 aufgebracht, welche die Perforation in Längserstreckung der Heizspiralen 5, also in senkrechter Richtung zur Zeichenebene, abdecken. Diese Klebestreifen 10 werden direkt unter der anschließend auf die perforierte Platte aufgelegten und leicht fixierten Heizspiralen 5 angebracht. Durch das partielle Verschließen der Perforation entsteht an diesen Stellen keine durch das Vakuum 2 verursachte Saugwirkung, so daß der Innenraum 8 der Heizspiralen 5 weitestgehend frei bleibt von keramischem Fasermaterial.
  • Die Fig. 4 zeigt das Ergebnis des anhand der Fig. 3 erläuterten Herstellungsverfahrens. Ähnlich wie beim Ausführungsbeispiel der Fig. 2 liegt auch hier die Heizspirale 5 bündig mit der strahlenden Seite 9 des Faserblocks 4. Der Innenraum 8 der Heizspiralen 5 ist jetzt hohl, also frei von Fasermaterial, so daß die Rückseite 7 der Heizspiralen 5 wesentlich freier abstrahlen kann. Damit ist erreicht, daß der Temperaturunterschied an der Heizspirale zwischen der freistrahlenden Seite 6 an der strahlenden Oberfläche 9 und der Rückseite 7 stark verringert ist, so daß eine unerwünschte Überhitzung im Bereich der Rückseite 7 der Heizspiralen 5 vermieden ist.
  • Diese erste prinzipielle Ausführungsform der Erfindung hat jedoch noch den Nachteil, daß die Heizspirale 5 jetzt insgesamt weniger gut mit dem keramischen Faserblock 4 verbunden ist, obgleich der oben erläuterte Effekt der Umkristallisation der Fasern aufgrund von partieller Überhitzung nicht mehr beobachtet wird. Die Heizspiralen 5 sind jedoch nur entlang ihres äußeren Umfangs von Fasermaterial umgeben und sie werden überdies an der freistrahlenden Seite 6 nicht gehalten, wie dies auch beim Stand der Technik nach Fig. 2 der Fall ist. Trotz des prinzipiellen Vorteils, daß die Kristallisation des Fasermaterials nicht mehr auftritt, kann jedoch auch bei dieser Konstruktion noch eine Schwierigkeit dadurch entstehen, daß die Heizspiralen wegen unzureichender Verankerung aus dem Faserblock herausfallen, insbesondere, wenn solche Heizmoduln für Deckenkonstruktionen in Ofenräumen eingesetzt werden.
  • Der wesentlich verbesserten Ausführungsform der Erfindung nach den Fig. 5 und 6 liegt die Idee zugrunde, die Heizspirale 5 einerseits so in die Masse des Faserblocks 4 einzubetten, daß deren Innenraum 8 frei bleibt von keramischen Fasern, ohne andererseits Gefahr zu laufen, daß die Heizspiralen 5 durch mangelhafte Haftung aus dem Faserblock 4 herausfallen können.
  • Das Prinzip der Herstellung wird zunächst anhand der schematischen Schnittdarstellung der Fig. 5 erläutert: Auf dem siebartigen Boden 1 werden unterhalb der vorgesehenen Positionen der Heizspiralen 5 Distanzleisten 11 angebracht. Diese Distanzleisten 11 können z.B. aus Metall, Holz oder Kunststoff bestehen. Die Breite dieser Distanzleisten 11 sollte auf jeden Fall etwas geringer sein als der Durchmesser bzw. die Breitenabmessung der Heizspirale 5 in einer Ebene parallel zur strahlenden Oberflächenseite 9 des Faserblocks 4; die Dicke der Distanzleisten 11 sollte im Bereich von wenigstens 0,1 bis ca. 30 mm, vorzugsweise im Bereich von 2 bis 10 mm, liegen. Wird nun der Schlick 3 in den mit dem siebartigen Boden 1 ausgerüsteten nicht näher gezeigten Rahmen eingebracht und wird der Flüssiganteil durch den siebartigen Boden 1 abgezogen, so bauen sich die Fasern derart auf, daß die Distanzleisten 11 umschlossen werden, während der Innenraum 4 der Heizspiralen 5 weitgehend hohl, d.h. frei von Faserablagerungen bleibt.
  • Die Fig. 6 zeigt in einer prinzipiellen Schnittdarstellung das Produktergebnis: Die freistrahlende Seite 6 der Heizspirale 5 liegt jetzt nicht mehr bündig mit der strahlenden Seite 9 des Faserblocks 4, sondern liegt um die Dicke der Distanzleisten 11 in den Faserblock 4 zurückversetzt. Die aufgrund der Distanzleisten 11 entstehenden Haltestege 12 umschließen die freistrahlende Seite 6 der Heizspiralen 5 teilweise, ohne daß jedoch der Innenraum 8 mit Fasern gefüllt ist. Damit wurde das angestrebte Ziel erreicht, nämlich, den Innenraum faserfrei zu halten, so daß die Temperaturdifferenz zwischen der strahlenden Seite 6 und der Rückseite 7 der Heizspiralen 5 wesentlich geringer ist als bei der herkömmlichen Technik, bei der die Heizspiralen komplett, d. h. mit fasergefülltem Innenraum 8 in den Faserblock 4 eingebettet sind. Andererseits aber werden die Heizspiralen 5 durch die Haltestege 12 sicher gehalten, so daß keine Gefahr des Herausfallens mehr besteht, auch wenn ein solcher Heizmodul als Deckenelement in einem Ofen verwendet wird.
  • Bei den beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung sind, wie die Figuren erkennen lassen, sogenannte ovale Heizspiralen oder Heizwendeln 5 vorgesehen, wie sie auch in der oben erwähnten US-PS 4 278 877 mit den dort erwähnten Vorteilen beschrieben sind. Für den Fachmann ist ohne weiteres ersichtlich, daß sich die Erfindung auch für Heizspiralen mit anderen Querschnitten, beispielsweise mit rundem Querschnitt oder zu einem Rechteck verformten Querschnitt, mit Vorteil einsetzen läßt.

Claims (7)

1. Vakuumgeformte elektrische Heizvorrichtung mit einer Widerstands-Heizspirale, die in eine Keramikfaserschicht so eingebettet ist, daß ein Oberflächenbereich der Heizspirale an der strahlenden Heizfläche freiliegt, dadurch gekennzeichnet , daß
- die Heizspirale (5) in ihrem Innenraum (8) im wesentlichen frei ist von Keramikfasermateriäl, und
- die an der Heizfläche freiliegenden Oberflächenbereiche (6) der Heizspirale (5) um einen geringen Abstand gegenüber der äußeren Oberfläche (9) der Keramikfaserschicht (4) nach innen versetzt sind.
2. Heizvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Abstand der freiliegenden Oberflächenbereiche (6) der Heizspiralen (5) von der äußeren Oberfläche (9) der Keramikfaserschicht (4) 0,1 bis 30 mm, vorzugsweise 2 bis 10 mm beträgt.
3. Vakuum-Formverfahren zur Herstellung einer elektrischen Heizvorrichtung, bei dem eine Widerstands-Heizspirale auf einen siebartigen Boden eines Rahmens über einem Saugkasten aufgelegt und ein aus einer Aufschlämmung von keramischen Fasern, Bindemittel und Wasser bestehender Schlick in den Rahmen eingeleitet wird, so daß sich unter der Saugwirkung eine keramische Faserschicht aufbaut, die ausgehärtet wird und die Widerstands-Heizspirale als eingebettetes Heizelement enthält,
dadurch gekennzeichnet, daß die unter der Widerstands-Heizspirale liegenden Flächenabschnitte des siebartigen Bodens undurchlässig gestaltet, diese undurchlässigen Flächenabschnitte jedoch schmäler sind als die größte Durchmesser- oder Breitenabmessung der Heizspirale in einer zum siebartigen Boden parallelen Ebene.
4. Vakuum-Formverfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Streifen vor dem Einlegen der Heizspirale zuvor auf den siebartigen Boden an den Positionen der Heizspirale aufgelegt werden.
5. Vakuum-Formverfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Streifen zuvor an der Heizspirale auf der dem siebartigen Boden zuzukehrenden Seite leicht lösbar haftend befestigt werden.
6. Vakuum-Formverfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Streifen als Distanzleisten mit einer Dicke von 0,1 bis 30 mm, vorzugsweise mit einer Dicke von 2 bis 10 mm, ausgebildet sind.
7. Vakuum-Formverfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß der siebartige Boden in den Flächenabschnitten unter der Heizspirale nicht perforiert ist.
EP83108349A 1982-09-07 1983-08-24 Vakuumgeformte elektrische Heizvorrichtung und Verfahren zu deren Herstellung Expired - Lifetime EP0105175B2 (de)

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DE3233181A DE3233181C2 (de) 1982-09-07 1982-09-07 Aus keramischen Fasern vakuumgeformte, elektrische, freistrahlende Widerstands-Heizvorrichtung für Industrieöfen und Verfahren zu deren Herstellung.
DE3233181 1982-09-07

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EP0105175A1 true EP0105175A1 (de) 1984-04-11
EP0105175B1 EP0105175B1 (de) 1988-01-20
EP0105175B2 EP0105175B2 (de) 1993-06-23

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EP83108349A Expired - Lifetime EP0105175B2 (de) 1982-09-07 1983-08-24 Vakuumgeformte elektrische Heizvorrichtung und Verfahren zu deren Herstellung

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CA (1) CA1213635A (de)
DE (1) DE3233181C2 (de)
MX (1) MX153420A (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0250231A1 (de) * 1986-06-20 1987-12-23 Kanthal Limited Heizvorrichtungen
DE3932854A1 (de) * 1988-10-05 1990-04-12 Rudolf Wille Vorgefertigtes wandteil zur herstellung von waermekammern nach art eines tepidariums sowie ein daraus hergestelltes tepidarium
EP0697185A1 (de) * 1994-08-18 1996-02-21 Middleby Marshall Inc. Grill für Restaurants mit modularem Aufbau und der Lastsensibel ist

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4575619A (en) * 1984-05-08 1986-03-11 General Signal Corporation Electrical heating unit with serpentine heating element
JPS6116488A (ja) * 1984-06-30 1986-01-24 イビデン株式会社 断熱ヒ−タ−
DE3539881A1 (de) * 1985-11-11 1987-05-14 Ego Elektro Blanc & Fischer Elektrischer strahlheizkoerper zur beheizung von heizflaechen sowie verfahren und vorrichtung zu seiner herstellung
US4855576A (en) * 1986-05-30 1989-08-08 General Signal Corporation Thermal insulating blocks and utilizing single blocks for electrical heating units
US4719336A (en) * 1986-05-30 1988-01-12 General Signal Corporation Method of making thermal insulating blocks and electrical heating units and the products thereof
EP0424818B1 (de) * 1989-10-24 1994-12-14 General Signal Corporation Ofen und Heizeinheit für diesen Ofen
US5708251A (en) * 1995-10-30 1998-01-13 Compucraft Ltd. Method for embedding resistance heating wire in an electrofusion saddle coupler
US5847368A (en) * 1996-06-20 1998-12-08 Koyo Lindberg Limited Electric heating unit and method of producing same
EP2496889B1 (de) * 2009-11-05 2017-06-28 Winstone Wallboards Limited Erwärmungstafel und verfahren dafür

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3500444A (en) * 1968-01-16 1970-03-10 Johns Manville Electrical heating unit with an insulating refractory support
DE2500586A1 (de) * 1975-01-09 1976-07-15 Ego Elektro Blanc & Fischer Elektrokochgeraet
GB2061679A (en) * 1979-10-27 1981-05-13 Ego Elektro Blanc & Fischer Heating element for a glass ceramic cooking unit
US4278877A (en) * 1977-12-21 1981-07-14 General Signal Corporation Electrical heating unit with flattened embedded heating coil

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1317883A (en) * 1919-10-07 Method of generating radiant energy and projecting same through free
US2255518A (en) * 1938-11-15 1941-09-09 Babcock & Wilcox Co Electric furnace
US2254925A (en) * 1939-03-30 1941-09-02 Louis E Wirth Paint disintegrator
US2489190A (en) * 1945-07-13 1949-11-22 Procedes Sauter Electric heating element
US2674775A (en) * 1946-07-03 1954-04-13 Corwin D Willson Making molded panels
US2744946A (en) * 1953-11-25 1956-05-08 L & L Mfg Company Electric furnace and heating unit therefor
DE1024181B (de) * 1955-12-30 1958-02-13 Kanthal Ab Elektrisches Heizgeraet
US3275497A (en) * 1962-01-17 1966-09-27 American Thermocatalytic Corp Method of molding a combustion element of ceramic fibers on a porous support
GB1136811A (en) * 1965-09-14 1968-12-18 Foseco Trading Ag Production of heat insulating products
US3952408A (en) * 1970-03-26 1976-04-27 Albert George Docx Method of assembling a resistance furnace
DE2051048C3 (de) * 1970-10-17 1980-10-09 Glaswerk Schuller Gmbh, 6980 Wertheim Siebpartie einer Maschine zum Herstellen einer Faserbahn
DE2156361A1 (de) * 1971-11-12 1973-05-17 Siemens Ag Verfahren zur herstellung von keramischen traegerkoerpern fuer kappenlose elektrische widerstaende
GB1441577A (en) * 1972-09-02 1976-07-07 Docx A G Muffle furnaces
US3870861A (en) * 1974-03-07 1975-03-11 Sola Basic Ind Inc Electric hot plate heating unit with a ceramic cover
US3978183A (en) * 1974-06-24 1976-08-31 Sybron Corporation Method of filter molding and electrical heating unit made thereby
FR2301148A1 (fr) * 1975-02-11 1976-09-10 Physique Appliquee Ind Element chauffant electrique monobloc et son procede de preparation
US4272670A (en) * 1976-05-01 1981-06-09 Docx Albert G Furnace muffles and furnaces
US4091355A (en) * 1977-01-19 1978-05-23 Btu Engineering Corporation Anchored coil heater
GB2011768B (en) * 1977-12-21 1982-03-17 Gen Signal Corp Electric heating units
US4247979A (en) * 1979-03-08 1981-02-03 Eck Richard H Radiant heater and method of making same
JPS5678088A (en) * 1979-11-30 1981-06-26 Riken Kk Method of manufacturing heater burying refractory formed article
DE2950302A1 (de) * 1979-12-14 1981-06-19 E.G.O. Elektro-Geräte Blanc u. Fischer, 7519 Oberderdingen Elektrischer strahlheizkoerper sowie verfahren und vorrichtung zu seiner herstellung
DE3206508C2 (de) * 1982-02-24 1986-02-27 KERFA GmbH Industriebeheizungen, 5820 Gevelsberg Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Keramikfaser-Flächenheizelementes

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3500444A (en) * 1968-01-16 1970-03-10 Johns Manville Electrical heating unit with an insulating refractory support
DE2500586A1 (de) * 1975-01-09 1976-07-15 Ego Elektro Blanc & Fischer Elektrokochgeraet
US4278877A (en) * 1977-12-21 1981-07-14 General Signal Corporation Electrical heating unit with flattened embedded heating coil
GB2061679A (en) * 1979-10-27 1981-05-13 Ego Elektro Blanc & Fischer Heating element for a glass ceramic cooking unit

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0250231A1 (de) * 1986-06-20 1987-12-23 Kanthal Limited Heizvorrichtungen
GB2192119A (en) * 1986-06-20 1987-12-31 Kanthal Ltd Heating devices
EP0364008A2 (de) * 1986-06-20 1990-04-18 Kanthal Limited Heizvorrichtungen
US4975563A (en) * 1986-06-20 1990-12-04 Kanthal Limited Heating devices
EP0364008A3 (en) * 1986-06-20 1990-12-12 Kanthal Limited Heating devices
DE3932854A1 (de) * 1988-10-05 1990-04-12 Rudolf Wille Vorgefertigtes wandteil zur herstellung von waermekammern nach art eines tepidariums sowie ein daraus hergestelltes tepidarium
EP0697185A1 (de) * 1994-08-18 1996-02-21 Middleby Marshall Inc. Grill für Restaurants mit modularem Aufbau und der Lastsensibel ist

Also Published As

Publication number Publication date
MX153420A (es) 1986-10-07
US4617450A (en) 1986-10-14
ATE32157T1 (de) 1988-02-15
EP0105175B1 (de) 1988-01-20
JPS5966094A (ja) 1984-04-14
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DE3233181C2 (de) 1985-08-01
DE3233181A1 (de) 1984-03-08
EP0105175B2 (de) 1993-06-23

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