EP1274281A2

EP1274281A2 - Electrically controlled infra-red radiating device

Info

Publication number: EP1274281A2
Application number: EP02013857A
Authority: EP
Inventors: Manfried Steinmetz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-07-04
Filing date: 2002-06-22
Publication date: 2003-01-08
Also published as: DE10132414B4; DE10132414A1; EP1274281A3

Abstract

A main body (2) has a heating spiral (5) on its side (4) turned towards material to be irradiated. A groove (6) can be used to fasten the heating spiral to the main body. The breadth and depth of the groove matches the diameter of the heating spiral so that the heating spiral can be flush to the surface in the groove. The heating spiral is held at the base of the groove by a ceramic adhesive (7).

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrisch betreibbaren, flächigen Infrarotstrahler, mit einem Grundkörper aus einem keramischen Fasermaterial geringer thermischer Trägheit, der auf seiner dem zu bestrahlenden Gut zugekehrten Seite eine Heizwendel trägt. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf solche Infrarotstrahler, die an einem Montageblech befestigt werden und eine Strahlungsanlage bilden.The invention relates to an electrically operable, flat Infrared heater, with a base made of a ceramic Fiber material of low thermal inertia, which on its the to the irradiated side facing the heating coil. In particular, the invention relates to such infrared radiators, which are attached to a mounting plate and one Form radiation system.

Die US 4,091,355 zeigt einen elektrisch betreibbaren flächigen Infrarotstrahler, der einen Grundkörper aus elektrisch isolierendem Material geringer thermischer Leitfähigkeit und geringer Dichte besitzt. Der Grundkörper besteht typischerweise aus einem keramischen Fasermaterial geringer thermischer Trägheit und kann aus Aluminiumsilikatfasern bestehen. Der Strahler weist auf seiner dem zu bestrahlenden Gut zugekehrten Oberfläche eine beispielsweise mäanderförmig angeordnete Heizwendel auf, die am Grundkörper verankert ist. Zur Befestigung der Heizwendel werden in den Grundkörper eine oder mehrere Nuten eingeformt. Die Nuten werden mit einem vorzugsweise keramischen Material, wie beispielsweise Aluminiumoxid, ausgefüllt. Dieses keramische Material besitzt eine hohe Dichte, eine hohe thermische Leitfähigkeit sowie darüber hinaus elektrisch isolierende Eigenschaften. Die Heizwendel wird in diesem keramischen Material so gehalten, dass ihre Windungen etwa über ein Viertel bis zur Hälfte des Umfangs in das keramische Material eingebettet sind, während der Rest des Umfangs der Windungen freistehend angeordnet sind. Die im Grundkörper gebildeten Nuten besitzen eine Breite, die etwas geringer als der Durchmesser der Heizwendel ausgebildet ist.US 4,091,355 shows an electrically operable flat Infrared heater, which is a body made of electrically insulating Material of low thermal conductivity and less Has density. The base body typically consists of a ceramic fiber material of low thermal inertia and can consist of aluminum silicate fibers. The spotlight has of its surface facing the material to be irradiated For example, arranged on a meandering heating coil, which on Basic body is anchored. To attach the heating coil one or more grooves are formed in the base body. The grooves are made with a preferably ceramic material, such as Alumina, filled in. This ceramic material has a high density, a high thermal conductivity as well as electrically insulating properties. The heating coil is held in this ceramic material in such a way that their turns are about a quarter to a half of the Are embedded circumferentially in the ceramic material during the Rest of the circumference of the turns are arranged free-standing. The grooves formed in the base body have a width that is somewhat is less than the diameter of the heating coil.

Die US 4,207,672 zeigt ein Verfahren zur Befestigung von Heizwendeln an Wandungen von Öfen. Die Ofenwandung besteht aus Keramikfasern. Die Heizwendel soll dabei so angebracht werden, dass ein beachtlicher Teil der Wendel nicht von einem Material abgedeckt wird, sondern frei bleibt. Zu diesem Zweck werden Nuten in der Ofenwandung eingearbeitet, die mit einem keramischen Faserzement ganz oder teilweise ausgefüllt werden. Dieser Faserzement kann aus einer Mischung aus kurzen Aluminiumsilikatfasern in wässriger Lösung eines anorganischen Oxides, z. B. koloidalem Siliziumoxid, bestehen. Bei der Einbettung der Heizwendel ganz oder teilweise in der Nut wird die Heizwendel von dem keramischen Faserzementmaterial gehalten.US 4,207,672 shows a method for fastening Heating coils on the walls of ovens. The furnace wall consists of Ceramic fibers. The heating coil should be attached that a sizeable portion of the helix is not of one material is covered, but remains free. For this purpose Grooves worked into the furnace wall with a ceramic Fiber cement can be filled in completely or partially. This fiber cement can be made from a mixture of short aluminum silicate fibers in aqueous solution of an inorganic Oxides, e.g. B. coloidal silicon oxide. In the The heating coil is embedded entirely or partially in the groove the heating coil is held by the ceramic fiber cement material.

Die US 3,500,444 zeigt eine elektrische Heizeinrichtung in Verbindung mit einer Kochfläche, die im Haushalt oder kommerziell nutzbar ist. Die Kochfläche weist einen isolierenden Grundkörper auf, der aus anorganischen Fasern in einem Filtergieß-Formgebungsprozess so erzeugt wird, dass er die Windungen einer Heizwendel sicher und im wesentlichen ganz umschließt, und zwar mit Ausnahme eines kleinen Bereiches der Heizwendeln, die im Bereich der Oberfläche des Grundkörpers frei bleibt. Wesentlich ist dabei, dass die Heizwendel durch lippenförmige Bereiche des gegossenen Fasermaterials gehalten wird. Die Oberfläche der Kochplatte wird mit einer wärmedurchlässigen und flüssigkeitsdichten Deckplatte abgedeckt, die vorzugsweise durch mechanische Mittel an der Kochplatte befestigt wird. Die Deckplatte kann aus Glas bestehen. Zwischen der Oberfläche des Grundkörpers aus dem Fasermaterial und der Deckschicht kann zusätzlich eine Schicht aus elektrisch isolierenden anorganischen Fasern eingeschlossen sein, so dass die Heizwendel elektrisch besser isoliert ist. Um die Oberfläche des Grundkörpers aus dem anorganischen Fasermaterial zu schützen und/oder seine Festigkeit anzuheben, kann die Oberfläche des Grundkörpers oder der gesamte Grundkörper mit einem Härtemittel imprägniert werden. Als Härtemittel kommen Natriumsilikat, koloidales Siliziumoxid, koloidales Aluminiumoxid, Aluminiumphosphat, Zirkoniumpyrophosphat oder Ähnliche in Frage.US 3,500,444 shows an electric heating device in Connect to a hob that is household or commercial is usable. The cooking surface has an insulating one Base body made of inorganic fibers in a filter casting molding process is generated so that it winds a heating coil securely and essentially completely encloses, and with the exception of a small area of the heating coils that remains free in the area of the surface of the base body. Essential is that the heating coil passes through lip-shaped areas of the cast fiber material is held. The surface of the Cooking plate comes with a heat-permeable and liquid-tight Cover plate covered, preferably by mechanical Means is attached to the hotplate. The cover plate can Glass exist. Between the surface of the base body from the Fiber material and the top layer can additionally have one layer made of electrically insulating inorganic fibers be so that the heating coil is better insulated electrically. Around the surface of the base body made of the inorganic fiber material to protect and / or increase its strength the surface of the base body or the entire base body with be impregnated with a hardening agent. Come as a hardening agent Sodium silicate, coloidal silicon oxide, coloidal aluminum oxide, Aluminum phosphate, zirconium pyrophosphate or the like in Question.

Aus der GB 2 197 169 A ist ein Strahler einer elektrischen Kocheinrichtung oder einer entsprechenden Anwendung bekannt, der ein schalenförmiges Befestigungsteil aus tiefgezogenem Metallblech besitzt. In das tiefgezogene Befestigungsteil wird keramisches Fasermaterial eingegossen und zu einem Grundkörper verdichtet. Im Randbereich werden Umfangswände aus Fasermaterial angebracht. Der Grundkörper aus dem keramischen Fasermaterial wird auf seiner dem zu bestrahlenden Gut zugekehrten Seite mit einer Heizwendel versehen. Zu diesem Zweck werden einerseits Stifte in das keramische Material eingebracht, die ebenfalls aus keramischem Material oder auch aus Stahl bestehen können. Die Heizwendel wird mit Hilfe der Stifte sowie eines Klebers in eine Nut eingeklebt. Der Grundkörper aus dem Fasermaterial und das Befestigungsteil aus Metall weisen sehr unterschiedliche Wärmeausdehnungskoeffizienten auf, die aber bei liegender Anordnung von untergeordneter Bedeutung sind. Beim Betrieb heizt sich auch das Befestigungsteil aus Metall entsprechend auf.From GB 2 197 169 A is an emitter of an electric cooking device or a corresponding application known, the one bowl-shaped fastening part made of deep-drawn sheet metal has. Ceramic is placed in the deep-drawn fastening part Poured in fiber material and compacted into a base body. In the edge area, peripheral walls made of fiber material are attached. The base body made of the ceramic fiber material is on its side facing the material to be irradiated with a Provide heating coil. For this purpose, pins are on the one hand introduced the ceramic material, which is also made of ceramic Can consist of material or steel. The heating coil is inserted into a groove using the pins and an adhesive glued. The basic body from the fiber material and that Fastening parts made of metal have very different coefficients of thermal expansion on, but with a horizontal arrangement are of minor importance. Heating also heats up during operation the metal fastener accordingly.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Infrarotstrahler der eingangs beschriebenen Art bereitzustellen, der für insbesondere industrielle Anwendungen auch in hängender Befestigung einsetzbar ist, eine besonders schnelle Aufheizung und Abkühlung erlaubt, eine geringe aufzuheizende Masse besitzt und darüberhinaus eine einfache und kostengünstige Fertigung gestattet.The invention has for its object an infrared radiator to provide the type described above, for particular industrial applications also in hanging fixings can be used, particularly rapid heating and cooling allowed to have a small mass to be heated and moreover a simple and inexpensive production allowed.

Erfindungsgemäß wird dies bei einem Infrarotstrahler der eingangs beschriebenen Art dadurch erreicht, dass der Infrarotstrahler ein Befestigungsteil aus keramischem Material aufweist, das mit der dem zu bestrahlenden Gut abgekehrten Seite des Grundkörpers verbunden ist.According to the invention, this is the case with an infrared radiator described type achieved in that the infrared radiator has a fastening part made of ceramic material, that with the side of the Basic body is connected.

Die Erfindung geht von dem Gedanken aus, das den Grundkörper des Infrarotstrahlers aufnehmende Befestigungsteil nicht mehr aus Metall, sondern aus keramischem Material auszubilden. Es werden dabei keramische Materialien eingesetzt, wie sie auch sonst beispielsweise bei einstückigen keramischen Strahlern bekannt sind. Dieses keramische Material weist eine hinreichende mechanische Festigkeit auf, so dass das Befestigungsteil ähnliche Eigenschaften bereitstellt, wie sie typischerweise von metallischen Gehäusen erbracht werden. Das keramische Befestigungsteil erlaubt insbesondere die hängende Befestigung der Infrarotstrahler, sei es an einer Deckenkonstruktion oder einer vertikalen Wandfläche. Grundkörper und Befestigungsteil stellen ein fast identisches Ausdehnungsverhalten zur Verfügung. Dies verhindert das Auftreten starker mechanischer Spannungen zwischen dem Befestigungsteil und dem Grundkörper, wenn beide Teile im Betrieb warm werden. Andererseits besitzen beide Teile eine relativ geringe Masse, so dass die kapazitive Wärmespeicherung gering ist und nach dem Ausschalten des Strahlers eine rasche Abkühlung eintritt. Ein weiterer Vorteil des Befestigungsteils aus keramischem Material im Vergleich zu einem Metallgehäuse besteht in dem elektrischen Isolationsverhalten. Die spannungsführenden Anschlussdrähte für den elektrischen Betrieb der Heizwendel müssen nicht gesondert isoliert werden. Keramische Durchführungen, wie sie bei Metallgehäusen unerlässlich sind, entfallen. Auch die hohe thermische Stabilität des Befestigungsteils aus dem keramischen Material ist in infrarotbeheizten Öfen von positiver Bedeutung. Metallische Gehäuse beginnen schon bei vergleichsweise niedrigen Temperaturen zu verzundern. Der Zunder löst sich bei wechselnder Temperaturbelastung meist ab. Das kann bei empfindlichen Produkten zu Schäden führen, wenn die Infrarotstrahler über dem Erwärmungsgut angeordnet sind. Ebenfalls positiv bei keramischen Befestigungsteilen ist ihre niedrige Wärmeleitfähigkeit. Metallische Gehäuse, die üblicherweise den Grundkörper aus keramischem Fasermaterial seitlich, hinten und teilweise vorn umschließen, leiten eine Menge Wärme in die Konstruktion der Anlagen ab und erfordern deshalb hochwertige und teure Verdrahtungs- und Tragekonstruktionen. Der neue Infrarotstrahler besitzt den weiteren Vorteil, dass materialbedingt eine Anpassbarkeit auch an schwierige Konturen möglich ist. Sowohl der Grundkörper wie auch das keramische Befestigungsteil können ohne weiteres im Gießverfahren separat hergestellt und aufeinander abgestimmt werden. Der neue Infrarotstrahler weist, obwohl er zweiteilig ausgebildet ist, eine ähnliche Gestalt auf, wie sie bei einteiligen Infrarotstrahlern bekannt ist, die als Formkörper aus keramischem Material gegossen werden. Die neuen Infrarotstrahler sind daher mit vorhandenen keramischen Infrarotstrahlern kompatibel, so dass vorteilhaft die Möglichkeit besteht, vorhandene Anlagen umzurüsten und diese somit präziser und schneller steuern zu können.The invention is based on the idea that the basic body of the Infrared radiator mounting part no longer Metal, but from ceramic material. It will ceramic materials are used, as they are otherwise known for example in one-piece ceramic radiators are. This ceramic material has a sufficient mechanical Strength on so that the fastener is similar Provides properties typically found in metallic Housing are provided. The ceramic fastener allows in particular the hanging attachment of the infrared radiators, be it on a ceiling construction or a vertical one Wall surface. Base body and fastening part adjust almost identical expansion behavior available. This prevents the occurrence of strong mechanical stresses between the fastening part and the base body if both Parts get warm during operation. On the other hand, both have parts a relatively small mass, so the capacitive heat storage is low and one after switching off the radiator rapid cooling occurs. Another advantage of the fastener made of ceramic material compared to one Metal housing consists in the electrical insulation behavior. The live connection wires for the electrical Operation of the heating coil does not have to be insulated separately. Ceramic bushings, as they are essential in metal housings are eliminated. The high thermal stability of the Fastening part made of ceramic material is heated in infrared Stoves of positive importance. Metallic housing start at comparatively low temperatures scaling. The scale dissolves with changing temperature loads mostly from. This can happen with sensitive products Damage will result if the infrared emitters over the heating material are arranged. Also positive for ceramic fasteners is their low thermal conductivity. Metallic Housing, which is usually made of ceramic Enclose fiber material on the side, back and partially in front, dissipate a lot of heat into the construction of the systems and therefore require high quality and expensive wiring and Support structures. The new infrared heater has the Another advantage is that the material can also be adapted difficult contours is possible. Both the main body like the ceramic fastener can easily in Casting process manufactured separately and coordinated become. The new infrared heater has two parts is formed on a similar shape as in one-piece Infrared radiators is known, which is made as a shaped body ceramic material can be cast. The new infrared heaters are therefore compatible with existing ceramic infrared radiators, so that there is advantageously the possibility of existing ones To convert systems and thus more precise and faster to be able to control.

Das Befestigungsteil kann als schalenförmiger Hohlkörper ausgebildet sein. Diese Gestaltung ermöglicht eine gute Abstimmung auf die Gestalt des Grundkörpers. Die Abstimmung kann so getroffen sein, dass in zusammengefügtem Zustand zwischen der Rückseite des Grundkörpers und der Vorderseite des Befestigungsteils ein Hohlraum entsteht, der nicht nur eine zusätzlich isolierende Wirkung hat, sondern auch zur einfachen Unterbringung der elektrischen Anschlussdrähte für die Heizwendel dienen kann. Die äußere Gestaltung kann ohne weiteres so aufeinander abgestimmt werden, dass insgesamt ein kompakter Infrarotstrahler mit einem hinsichtlich des Grundkörpers und des Befestigungsteils übereinstimmenden Umriss entsteht. Dieser Umriss kann dem Umriss bekannter Infrarotstrahler entsprechen, so dass eine entsprechende Austauschbarkeit gegeben ist. The fastening part can be designed as a shell-shaped hollow body his. This design enables a good coordination on the shape of the body. The vote can do so be taken that in the assembled state between the Back of the base body and the front of the fastening part a cavity is created that is not only an additional insulating one Has an effect, but also for easy accommodation the electrical connection wires can serve for the heating coil. The external design can easily be coordinated be that overall a compact infrared heater with one with regard to the base body and the fastening part matching outline is created. This outline can match the outline correspond to known infrared radiators, so that a corresponding Interchangeability is given.

Um die mechanische Belastbarkeit des Befestigungsteils zu steigern und gleichzeitig eine verringerte Feuchtigkeitsaufnahme sowie eine geringere Schmutzanfälligkeit zu erreichen, kann das Befestigungsteil zumindest auf seiner dem Grundkörper abgekehrten Seite eine Glasur aufweisen. Zusätzlich ist es zur Minimierung der Abstrahlung nach rückwärts sinnvoll, das Befestigungsteil auf der dem Grundkörper abgekehrten Seite mit einer Metallschicht zu versehen. Die Metallschicht kann aus Gold, Platin oder einem anderen, bei den auftretenden Betriebstemperaturen nicht oxidierenden Metall bestehen.To increase the mechanical strength of the fastener increase and at the same time a reduced moisture absorption and to achieve a lower susceptibility to dirt, that can Fastening part at least on its side facing away from the base body Side have a glaze. In addition, it is for minimization the radiation backwards makes sense, the fastener on the side facing away from the base body with a metal layer to provide. The metal layer can be made of gold, platinum or another, at the occurring operating temperatures non-oxidizing metal.

Besonders sinnvoll ist es, wenn das Befestigungsteil durch einen hitzebeständigen keramischen Kleber mit dem Grundkörper verbunden ist. Der keramische Kleber kann auch keramisches Fasermaterial enthalten. Damit besitzt der Kleber auch ein an das keramische Material des Befestigungsteils und das Fasermaterial des Grundkörpers angeglichenes Ausdehnungsverhalten, welches eine sichere und dauerhafte Verbindung zwischen Befestigungsteil und Grundkörper ermöglicht, und zwar auch dann, wenn ein solcher keramischer Infrarotstrahler entsprechend oft und häufig ausund eingeschaltet wird.It is particularly useful if the fastening part by a heat-resistant ceramic adhesive bonded to the base body is. The ceramic adhesive can also be ceramic fiber material contain. So that the adhesive also has one on the ceramic material of the fastener and the fiber material expansion behavior of the base body, which a secure and permanent connection between the fastening part and basic body enables, even if such ceramic infrared radiators accordingly often and frequently is switched on.

Es besteht die Möglichkeit, dass das Befestigungsteil mit dem Grundkörper unter Bildung eines Hohlraumes verbunden ist. Diese Gestaltung ermöglicht es, zur Formgebung des Grundkörpers aus dem Fasermaterial einen plattenförmigen Ausgangswerkstoff einzusetzen, dessen Umriss in einfacher Weise an die Größe des jeweiligen Infrarotstrahlers und die Verbindungsmöglichkeit mit dem Befestigungsteil abgestimmt werden kann. Der gebildete Hohlraum ist auch nutzbar zur Unterbringung der elektrischen Anschlussdrähte für die Heizwendel.There is a possibility that the fastening part with the Base body is connected to form a cavity. This Design allows to shape the main body the fiber material a plate-shaped starting material use, the outline of the size of the respective infrared emitter and the connection option with the fastening part can be matched. The educated Cavity can also be used to house the electrical Connection wires for the heating coil.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Befestigungsteil auf seiner dem Grundkörper zugekehrten Seite einen vorstehenden umlaufenden Rand und auf seiner dem Grundkörper abgekehrten Seite einen abstehenden Sockel zur Befestigung des Infrarotstrahlers mittels einer Befestigungsgarnitur auf. Der umlaufende Rand gibt dem Grundkörper aus dem Fasermaterial Halt und erfüllt ansonsten gehäuseseitige Funktionen zum Schutz des Infrarotstrahlers. Der zur Befestigung des Strahlers dienende Sockel kann einstückig mit dem Befestigungsteil hergestellt und ausgeformt werden. Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Grundkörper eine umlaufende Vertiefung aufweist, in die der vorstehende umlaufende Rand des Befestigungsteils eingreift und eingeklebt ist. Diese umlaufende Vertiefung kann beispielsweise im rückwärtigen Eckbereich des Grundkörpers vorgesehen sein, so dass eine L-förmige Klebeverbindung entsteht, die sich über eine vorteilhaft große Fläche erstreckt. Es ist aber auch möglich, die Klebeverbindung an anderer Stelle vorzusehen.In a preferred embodiment, the fastening part a protruding one on its side facing the base body circumferential edge and on its side facing away from the base body a protruding base for attaching the infrared heater using a mounting set. The peripheral edge gives the base made of the fiber material support and fulfills otherwise functions on the housing side to protect the infrared heater. The base used to fix the spotlight can be made in one piece with the fastener and be shaped. It is particularly advantageous if the base body has a circumferential recess into which the above engages peripheral edge of the fastening part and is glued in. This circumferential depression can, for example be provided in the rear corner area of the base body, so that an L-shaped adhesive connection is created, which is over a advantageously extends large area. But it is also possible to provide the adhesive connection elsewhere.

Die Gestaltung des Grundkörpers auf seiner dem zu bestrahlenden Gut zugekehrten Seite und insbesondere die Anbringung der Heizwendel lässt verschiedene Möglichkeiten zu. Vorteilhaft ist es, wenn der Grundkörper aus dem keramischen Fasermaterial geringer thermischer Trägheit auf seiner dem zu bestrahlenden Gut zugekehrten Seite eine Nut aufweist, in deren Grund die Heizwendel mit einem keramischen Kleber verankert ist. Die Breite der Nut ist dabei vorteilhaft auf den Durchmesser der Heizwendel abgestimmt, ebenso die Tiefe der Nut. Zur Verbindung der Heizwendel mit dem Grundkörper in der dafür vorgesehenen Nut kann ebenfalls ein keramischer Kleber eingesetzt werden, beispielsweise der keramische Kleber, der auch zur Verbindung zwischen Grundkörper und Befestigungsteil dient. Ein solcher Kleber wird in einer solchen Menge am Grund der Nut angebracht, dass die Heizwendel nach dem Eindrücken auf einem Teil ihres Umfangs in den Kleber eingebettet ist. Die Heizwendel kann in der Nut des Grundkörpers flächenbündig verankert sein. Damit ist die Heizwendel zur Oberfläche des Grundkörpers zurückversetzt geschützt untergebracht, so dass die Gefahr der Beschädigung der Heizwendel weitgehend beseitigt ist. Dennoch bleibt der wesentliche Teil der Heizwendel, der dem zu bestrahlenden Gut zugekehrt ist, frei, was für eine schnelle Aufheizung und Abkühlung des Infrarotstrahlers bzw. der Heizwendel sinnvoll ist. The design of the base body on its to be irradiated Well-facing side and especially the installation of the heating coil allows different options. It is advantageous if the base body made of ceramic fiber material less thermal inertia on its side facing the material to be irradiated Side has a groove, in the bottom of which the heating coil is anchored with a ceramic adhesive. The width of the groove is advantageously matched to the diameter of the heating coil, as well as the depth of the groove. For connecting the heating coil with the base body in the designated groove can also a ceramic adhesive can be used, for example the ceramic glue, which is also used for connection between base body and fastener is used. Such an adhesive is in one such amount attached to the bottom of the groove that the heating coil after being pressed into part of its circumference in the adhesive is embedded. The heating coil can be in the groove of the base body be anchored flush. So the heating coil is to the surface of the basic body set back protected, so that the risk of damage to the heating coil is largely is eliminated. Nevertheless, the essential part of the heating coil remains who faces the good to be irradiated, freely, what for rapid heating and cooling of the infrared heater or the heating coil makes sense.

Der Grundkörper aus dem keramischen Fasermaterial kann zumindest auf einem Teil seiner Oberfläche mit einer gehärteten Schicht oder einer keramischen Glasur verfestigt sein. Dies bezieht sich insbesondere auf die dem zu bestrahlenden Gut zugekehrte Oberfläche sowie ggf. auch auf die Randbereiche des Grundkörpers, insbesondere auf solche Bereiche, in denen der Grundkörper mit dem Befestigungsteil verbunden ist. Diese gehärtete Schicht oder die keramische Glasur verleiht dem Grundkörper im Bereich der Oberfläche eine höhere mechanische Festigkeit. Damit wird ein Abriebschutz erzeugt, der auch für einen Langzeiteinsatz des Infrarotstrahlers hinsichtlich der dabei auftretenden Beanspruchungen sinnvoll ist.The base body made of the ceramic fiber material can at least on part of its surface with a hardened layer or solidified with a ceramic glaze. This relates especially on the surface facing the material to be irradiated and possibly also on the edge areas of the base body, in particular to those areas in which the base body with the fastening part is connected. This hardened layer or the ceramic glaze gives the body in the area of Surface a higher mechanical strength. So that becomes a Abrasion protection, which is also for long-term use of the Infrared radiator with regard to the stresses that occur makes sense.

Besonders sinnvoll ist es, wenn der Grundkörper aus dem keramischen Fasermaterial und das Befestigungsteil aus keramischem Material als Formkörper ausgebildet sind. Die Gestaltung als beispielsweise durch einen Gießvorgang herstellbarer Formkörper ermöglicht eine gute Anpassung zwischen Grundkörper und Befestigungsteil aneinander, so dass die Verbindung der beiden Teile über den Kleber keine Probleme erzeugt. Damit ist zugleich eine einfache und preiswerte Herstellmöglichkeit für die Einzelteile des Infrarotstrahlers aufgezeigt.It is particularly useful if the base body is made of ceramic Fiber material and the fastening part made of ceramic Material are formed as a molded body. The design as for example, moldings that can be produced by a casting process allows a good adjustment between the body and Fastener together so that the connection of the two Parts over the glue created no problems. That is at the same time a simple and inexpensive way to manufacture the individual parts of the infrared radiator.

Der neue Infrarotstrahler wird anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele weiter erläutert und beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1: einen Schnitt durch den Infrarotstrahler in einer ersten Ausführungsform,
Fig. 2: eine Draufsicht auf die dem zu bestrahlenden Gut zugekehrte Seite des Infrarotstrahlers gemäß Fig. 1,
Fig. 3: einen Schnitt durch den Infrarotstrahler in einer zweiten Ausführungsform,
Fig. 4: eine Draufsicht auf die dem zu bestrahelnden Gut zugekehrte Seite des Infrarotstrahlers gemäß Fig. 3,
Fig. 5: einen Schnitt durch den Infrarotstrahler in einer dritten Ausführungsform, und
Fig. 6: eine Draufsicht auf die dem zu bestrahelnden Gut zugekehrte Seite des Infrarotstrahlers gemäß Fig. 5.

The new infrared radiator is further explained and described on the basis of preferred exemplary embodiments. Show it:

Fig. 1: 2 shows a section through the infrared radiator in a first embodiment,
Fig. 2: 2 shows a plan view of the side of the infrared radiator according to FIG. 1 facing the material to be irradiated,
Fig. 3: 2 shows a section through the infrared radiator in a second embodiment,
Fig. 4: 3 shows a top view of the side of the infrared radiator according to FIG. 3 facing the material to be irradiated,
Fig. 5: a section through the infrared radiator in a third embodiment, and
Fig. 6: 5 shows a plan view of the side of the infrared radiator according to FIG. 5 facing the material to be irradiated.

Der in Fig. 1 dargestellte Infrarotstrahler 1 weist einen Grundkörper 2 aus keramischem Fasermaterial geringer thermischer Trägheit auf. Der Infrarotstrahler 1 besitzt weiterhin ein Befestigungsteil 3 aus keramischem Material.The infrared radiator 1 shown in Fig. 1 has a base body 2 made of ceramic fiber material low thermal Indolence. The infrared radiator 1 also has one Fastening part 3 made of ceramic material.

Der Grundkörper 2 ist auf seiner dem zu bestrahlenden Gut zugekehrten Seite 4 mit einer Heizwendel 5 versehen, die beispielsweise spiralförmig im Bereich der Seite 4 an dem Grundkörper 2 befestigt ist. Zur Befestigung kann eine Nut 6 vorgesehen sein, deren Breite und Tiefe auf den Durchmesser der Heizwendel 5 so abgestimmt ist, dass die Heizwendel 5 in der Nut 6 flächenbündig unterbringbar ist. Die Heizwendel 5 wird am Grunde der Nut von einem keramischen Kleber 7 gehalten, in welchem die Heizwendel 5 mit einem Teil ihres Umfangs eingebettet ist. Vorzugsweise beträgt die Einbettung in den Kleber 7 weniger als 180°.The base body 2 faces the material to be irradiated Page 4 provided with a heating coil 5, for example spirally in the area of the side 4 on the base body 2 is attached. A groove 6 can be provided for fastening, whose width and depth on the diameter of the heating coil 5 so is coordinated that the heating coil 5 in the groove 6 flush can be accommodated. The heating coil 5 is at the bottom of the groove of a ceramic adhesive 7 held in which the heating coil 5 is embedded with part of its circumference. Preferably the embedding in the adhesive 7 is less than 180 °.

Der Grundkörper 2 besitzt auf seiner dem zu bestrahlenden Gut abgekehrten Seite 8 eine im wesentlichen ebenflächige Ausbildung, parallel zur Seite 4. Im Randbereich des Grundkörpers 2, der Seite 8 zugekehrt, ist eine Vertiefung 9 vorgesehen, die umlaufend um den beispielsweise quadratisch begrenzten Grundkörper 2 vorgesehen ist. Die Oberfläche 10 des Grundkörpers 2 ist insbesondere im Randbereich sowie im Bereich der Seite 4 mit einer gehärteten Schicht 24 versehen, die der Verbesserung der Gestaltfestigkeit sowie der mechanischen Festigkeit des Grundkörpers dient. Wichtig ist, dass sich die gehärtete Schicht 24 auch über den Bereich der Vertiefung 9 erstreckt, in dem der Kleber 14 aufgebracht ist. Die gehärtete Schicht 24, die auch als eingebrannte Glasur ausgebildet sein kann, kann sich auch über die gesamte Oberfläche 10 des Grundkörpers 2 erstrecken, also einschließlich der Seite 8. Das Befestigungsteil 3 ist mit einer Glasur 11 versehen, die sich insbesondere über die äußere Rückseite des Befestigungsteils 3 erstreckt. Die Glasur 11 kann sich aber auch über die gesamte freie Oberfläche des Befestigungsteils 3 erstrecken.The base body 2 has the material to be irradiated on it facing away from page 8 is essentially flat, parallel to side 4. In the edge area of base body 2, facing the side 8, a recess 9 is provided which all around the basic body, for example, which is delimited by square 2 is provided. The surface 10 of the base body 2 is especially in the edge area and in the area of page 4 with provided a hardened layer 24 which improves the Dimensional stability and the mechanical strength of the base body serves. It is important that the hardened layer 24 also extends over the area of the recess 9 in which the Adhesive 14 is applied. The hardened layer 24, too can be formed as a baked glaze, can also extend over the entire surface 10 of the base body 2, So including the page 8. The mounting part 3 is with provided with a glaze 11, which is particularly on the outer Back of the fastening part 3 extends. The glaze 11 can but also over the entire free surface of the fastening part 3 extend.

Das Befestigungsteil 3 erfüllt im wesentlichen Gehäusefunktion. Es dient auch der Anbringung des Infrarotstrahlers 1 z. B. an einem Montageblech 12. Das Befestigungsteil 3 besitzt eine schalenförmige Konfiguration und ist im Umriss an den Umriss des Grundkörpers 2 angepasst. Auf der dem Grundkörper 2 zugekehrten Seite besitzt das Befestigungsteil 3 einen vorstehenden Rand 13, der in die umlaufende Vertiefung 9 des Grundkörpers 2 eingreift. Die Verbindung zwischen Grundkörper 2 und Befestigungsteil 3 wird mit Hilfe eines hitzebeständigen Klebers 14 herbeigeführt, der zusätzlich auch keramisches Fasermaterial enthalten kann. Es entsteht an dieser Stelle eine dauerhafte widerstandsfähige Verbindung zwischen Befestigungsteil 3 und Grundkörper 2, die auch bei üblichen Einsatzbedingungen nicht verlorengeht. Befestigungsteil 3, Kleber 14 und Grundkörper 2 weisen ähnliche Ausdehnungskoeffizienten auf. Durch die schalenförmige Gestalt des Befestigungsteils 3 wird nach der Verbindung mit dem Grundkörper ein Hohlraum 15 eingeschlossen, der nicht nur eine zusätzliche Isolierwirkung nach rückwärts bereitstellt, sondern auch zur Unterbringung von Anschlussdrähten 16 und 17 für die elektrische Versorgung der Heizwendel 5 dient. Da der Grundkörper 2 aus keramischem Fasermaterial besteht und das Befestigungsteil 3 ebenfalls aus keramischem Material, ist es nicht erforderlich, die Anschlussdrähte 16 und 17 an dieser Stelle zu isolieren.The fastening part 3 essentially fulfills the housing function. It also serves to attach the infrared heater 1 z. B. on a mounting plate 12. The fastening part 3 has a bowl-shaped Configuration and is in outline to the outline of the Base body 2 adapted. On the body 2 facing The fastening part 3 has a projecting edge 13, which engages in the circumferential recess 9 of the base body 2. The connection between base body 2 and fastening part 3 is brought about with the aid of a heat-resistant adhesive 14, which can also contain ceramic fiber material. It This creates a permanent, robust connection between fastening part 3 and base body 2, which also is not lost under normal operating conditions. attachment portion 3, adhesive 14 and base body 2 have similar coefficients of expansion on. Due to the bowl - shaped shape of the Fastening part 3 is after connection to the base body included a cavity 15 that is not just an additional one Provides insulation backwards, but also for Housing connection wires 16 and 17 for the electrical Supply of the heating coil 5 is used. Since the base body 2 ceramic fiber material and the fastening part 3rd also made of ceramic material, it is not necessary isolate the leads 16 and 17 at this point.

Das Befestigungsteil 3 trägt auf seiner Rückseite einen Sockel 18 zur Aufnahme einer Befestigungsgarnitur 19, mit der letztlich der gesamte Infrarotstrahler 1 in einer Öffnung des Montageblechs 12 verankert bzw. befestigt ist. Die Ausbildung solcher Befestigungsgarnituren 19 und Sockel 18 ist bekannt. Der Sockel weist eine oder mehrere Durchbrechungen 20 auf, die der Durchführung der Anschlussdrähte 16 und 17 durch den Sockel 18 und in den Hohlraum 15 dienen. Die aus dem Sockel 18 herausragenden Enden der Anschlussdrähte 16 und 17 sind in bekannter Weise elektrisch isoliert und mit Anschlussklemmen versehen.The fastening part 3 carries a base on its back 18 for receiving a mounting set 19, with which ultimately the entire infrared radiator 1 in an opening of the mounting plate 12 is anchored or fastened. Training such Fastening sets 19 and base 18 are known. The base has one or more openings 20, which the implementation the connecting wires 16 and 17 through the base 18 and in serve the cavity 15. The protruding from the base 18 Ends of the connecting wires 16 and 17 are in a known manner electrically isolated and provided with terminals.

Fig. 2 zeigt die spiralförmige Ausbildung der Nut 6 auf der dem zu bestrahlenden Gut zugekehrten Seite 4 des Infrarotstrahlers 1. Der Hohlraum 15 zwischen Grundkörper 2 und Befestigungsteil 3 ermöglicht in einfacher Weise die Unterbringung der Anschlussdrähte 16 und 17 für diese Konfiguration.Fig. 2 shows the spiral shape of the groove 6 on the side 4 of the infrared radiator which is to be irradiated 1. The cavity 15 between the base body 2 and the fastening part 3 enables the connection wires to be accommodated in a simple manner 16 and 17 for this configuration.

In den Fig. 3 und 4 ist eine weitere Ausführungsform des Infrarotstrahlers 1 dargestellt, die in weiten Bereichen mit der Ausführungsform der Fig. 1 übereinstimmt, weshalb diesbezüglich auf die vorausgehende Beschreibung verwiesen werden kann. Unter Vermeidung des Hohlraumes 15 umschließt das Befestigungsteil 3 den Grundkörper 2 jedoch unmittelbar. Das Befestigungsteil 3 umschließt auch den Rand des Grundkörpers 2 vollständig und erstreckt sich bis zur Oberfläche 10 der dem zu bestrahlenden Gut zugekehrten Seite 4 des Grundkörpers 2. Der Kleber 14 ist im Randbereich und auf der Seite 8 des Grundkörpers vollflächig angeordnet. Insbesondere auf der dem Montageblech 12 zugekehrten Rückseite des Befestigungsteils 3 ist eine Metallschicht 21 aufgebracht. Die Metallschicht 21 ist in Form einer Beschichtung zusätzlich zu der Glasur 11 außen auf der Rückseite des Befestigungsteils 3 vorgesehen. Die Metallschicht besteht aus Gold, Platin oder einem anderen, bei den auftretenden Betriebstemperaturen nicht oxidierenden Metall. Auch der Grundkörper 2 ist hier auf seiner Oberfläche 10 mit einer Glasur 11 versehen.3 and 4 is another embodiment of the Infrared radiator 1 shown, which with the Embodiment of FIG. 1 coincides, which is why in this regard reference can be made to the preceding description. Under Avoiding the cavity 15 encloses the fastening part 3 the base body 2, however, directly. The fastening part 3 completely encloses the edge of the base body 2 and extends to the surface 10 of the one to be irradiated Well facing side 4 of the base body 2. The adhesive 14 is in the Edge area and on page 8 of the base body over the entire surface arranged. In particular on the one facing the mounting plate 12 The rear of the fastening part 3 is a metal layer 21 applied. The metal layer 21 is in the form of a coating in addition to the glaze 11 outside on the back of the fastener 3 provided. The metal layer is made of gold, Platinum or another, at the occurring operating temperatures non-oxidizing metal. The base body 2 is provided with a glaze 11 on its surface 10.

Das Befestigungsteil 3 besitzt hier zwei Sockel 18 mit je einer Durchbrechung 20 für die Durchführung der Anschlussdrähte 16 und 17. Auf diese Weise ist eine mäanderförmige Anordnung der Nut 6 mit der Heizwendel 5 möglich, wie dies Fig. 4 erkennen lässt. Aus den Fig. 3 und 4 ist ersichtlich, dass zur Verankerung der Wendel 5 statt des Klebers 7 Klammern 22 eingesetzt werden können, die mit Abstand zueinander plaziert werden.The fastening part 3 has two bases 18 with one each Opening 20 for the passage of the connecting wires 16 and 17. In this way there is a meandering arrangement of the groove 6 possible with the heating coil 5, as can be seen in FIG. 4. 3 and 4 it can be seen that for anchoring the Helix 5 instead of the adhesive 7 brackets 22 are used can be placed at a distance from each other.

Die Fig. 5 und 6 zeigen eine weitere Ausführungsform des Infrarotstrahlers 1, die in weiten Bereichen mit den Ausführungsformen der Fig. 1 bis 4 übereinstimmt, weshalb diesbezüglich auf die vorausgehende Beschreibung verwiesen werden kann. Auch hier umschließt das Befestigungsteil 3 den Grundkörper 2 unmittelbar ohne Bildung des Hohlraums 15. Befestigungsteil 3 und Grundkörper 2 sind kalottenförmig ausgebildet und mit dem Kleber 14 vollflächig oder bereichsweise miteinander verklebt. Der die Durchbrechung 20 des Befestigungsteils 3 bildende Sockel 18 setzt sich in einem Schraubsockel 23 fort, der normgemäß als E-27-Schraubsockel ausgebildet sein kann. Die Metallschicht 21 deckt die Rückseite des Befestigungsteils 3 außen ab. Die Oberfläche 10 des Grundkörpers 2 ist hier als gehärtete Schicht 24 ausgebildet oder mit einer solchen harten Schicht 24 versehen. Die gehärtete Schicht 24 kann sich auch über den Randbereich des Grundkörpers 2 und auch über dessen gesamte Oberfläche erstrecken. Besonders wichtig ist es, dass sich die gehärtete Schicht 24 an dem Grundkörper 2 auch über die dem Befestigungsteil 3 zugekehrte Seite 8 erstreckt, also einen Bereich, im dem die Verbindung zwischen Grundkörper 2 und Befestigungsteil 3 durch den Kleber 14 hergestellt ist.5 and 6 show a further embodiment of the infrared radiator 1, which is widely used with the embodiments 1 to 4 corresponds, which is why in this regard the preceding description can be referenced. Here too the fastening part 3 directly surrounds the base body 2 without forming the cavity 15. Fastening part 3 and base body 2 are dome-shaped and with the adhesive 14 glued together over the whole area or in some areas. The the Opening 20 of the fastening part 3 forming base 18 continues in a screw base 23, which is standard as an E-27 screw base can be trained. The metal layer 21 covers the back of the fastening part 3 on the outside. The surface 10 of the base body 2 is here as a hardened layer 24 formed or provided with such a hard layer 24. The hardened layer 24 can also extend over the edge region of the Base body 2 and also extend over its entire surface. It is particularly important that the hardened Layer 24 on the base body 2 also over that of the fastening part 3 facing side 8, that is, an area in which the connection between base body 2 and fastening part 3 is made by the adhesive 14.

Bei dieser Ausführungsform ist auf die Anordnung der Nut 6 bzw. auf die Einbringung der Heizwendel 5 in die Nut 6 verzichtet. Die Heizwendel 5 ist auf der Oberfläche 10 mit Klammern 22 vorstehend befestigt. Fig. 6 zeigt die spiralförmige Anordnung.In this embodiment, the arrangement of the groove 6 or dispensing with the heating coil 5 in the groove 6. The heating coil 5 is on the surface 10 with clips 22 attached above. Fig. 6 shows the spiral arrangement.

Auf der Rückseite des Befestigungsteils 3 ist die Metallschicht 21 angeordnet, durch die die Abstrahlung auf der Rückseite des Infrarotstrahlers 1 minimiert ist. On the back of the fastening part 3 is the metal layer 21 arranged, through which the radiation on the back of the Infrared radiator 1 is minimized.

BEZUGSZEICHENLISTELIST OF REFERENCE NUMBERS

1 -1 -: Infrarotstrahlerinfrared Heaters
2 -2 -: Grundkörperbody
3 -3 -: Befestigungsteilattachment portion
4 -4 -: Seitepage
5 -5 -: Heizwendelheating coil
6 -6 -: Nutgroove
7 -7 -: KleberGlue
8 -8th -: Seitepage
9 -9 -: Vertiefungdeepening
10 -10 -: Oberflächesurface

11 -11 -: Glasurglaze
12 -12 -: Montageblechmounting plate
13 -13 -: Randedge
14 -14 -: KleberGlue
15 -15 -: Hohlraumcavity
16 -16 -: AnschlussdrahtLead wire
17 -17 -: AnschlussdrahtLead wire
18 -18 -: Sockelbase
19 -19 -: Befestigungsgarniturmounting set
20 -20 -: Durchbrechungperforation

21 -21 -: Metallschichtmetal layer
22 -22 -: Klammerclip
23 -23 -: SchraubsockelsCREW
24 -24 -: gehärtete Schichthardened layer

Claims

Electrically operable, flat infrared heater (1), with a base body (2) made of a ceramic fiber material of low thermal inertia, which carries a heating coil (5) on its side facing the material to be irradiated (4), characterized in that the infrared heater (1 ) has a fastening part (3) made of ceramic material, which is connected to the side (8) of the base body (2) facing away from the material to be irradiated.

Infrared radiator according to claim 1, characterized in that the fastening part (3) is designed as a shell-shaped hollow body.

Infrared radiator according to claim 1 or 2, characterized in that the fastening part (3) has a glaze (11) at least on its side facing away from the base body (2).

Infrared radiator according to one of claims 1 to 3, characterized in that the fastening part (3) is connected to the base body (2) by a heat-resistant ceramic adhesive (14).

Infrared radiator according to claim 4, characterized in that the fastening part (3) is connected to the base body (2) to form a cavity (15).

Infrared radiator according to one of claims 1 to 5, characterized in that the fastening part (3) on its side facing the base body (2) has a protruding circumferential edge (13) and on its side facing away from the base body (2) a projecting base (18) for fastening the infrared radiator (1) by means of a fastening set (19).

Infrared radiator according to one of claims 1 to 6, characterized in that the fastening part (3) on its side facing away from the base body (2) has a metal layer (21), preferably made of gold or platinum.

Infrared radiator according to one of claims 1 to 7, characterized in that the base body (2) has a circumferential recess (9) into which the protruding circumferential edge (13) of the fastening part (3) engages and is glued.

Infrared radiator according to one of Claims 1 to 8, characterized in that the base body (2) made of the ceramic fiber material of low thermal inertia has a groove (6) on its side facing the material to be irradiated (6), in the base of which the heating coil (5 ) is anchored with a ceramic adhesive (7).

Infrared radiator according to claim 9, characterized in that the heating coil (5) is anchored flush in the groove (6) of the base body (2).

Infrared radiator according to one of claims 1 to 10, characterized in that the base body (2) made of the ceramic fiber material is solidified at least on part of its surface with a hardened layer (24) or a ceramic glaze (11).

Infrared radiator according to one of claims 1 to 11, characterized in that the base body (2) made of the ceramic fiber material and the fastening part (3) made of the ceramic material as a molded body.