WO2013013744A1 - Infrared radiator - Google Patents

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WO2013013744A1
WO2013013744A1 PCT/EP2012/002611 EP2012002611W WO2013013744A1 WO 2013013744 A1 WO2013013744 A1 WO 2013013744A1 EP 2012002611 W EP2012002611 W EP 2012002611W WO 2013013744 A1 WO2013013744 A1 WO 2013013744A1
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WO
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compensating spring
infrared radiator
heating element
range
spring
Prior art date
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PCT/EP2012/002611
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Inventor
Siegfried Grob
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Heraeus Noblelight Gmbh
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    • H01K—ELECTRIC INCANDESCENT LAMPS
    • H01K1/00—Details
    • H01K1/18—Mountings or supports for the incandescent body
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01K—ELECTRIC INCANDESCENT LAMPS
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    • H01K1/18—Mountings or supports for the incandescent body
    • H01K1/24—Mounts for lamps with connections at opposite ends, e.g. for tubular lamp
    • H—ELECTRICITY
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    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00—Ohmic-resistance heating
    • H05B3/0033—Heating devices using lamps

Definitions

  • the present invention relates to an infrared radiator, comprising an enveloping piston, a heating element disposed within the enveloping piston, a compensating spring arranged within the enveloping piston and electrically connected to the heating element for impressing a tensile stress on the heating element and a gas-tight seal in the region of the enveloping piston end which is a power supply out.
  • Infrared radiators comprise a current-carrying, elongated, often helical or band-shaped heating element of a temperature-stable and electrically conductive material, such as tungsten or carbon (carbon).
  • the ends of the heating element are provided with electrical connection elements for power supply.
  • the heating element is surrounded by a frontally open or a closed outer bulb of a permeable material for infrared rays whose primary function is the protection of the heating element from oxidation and mechanical stress and from which the electrical connection elements are led out via so-called power supply lines.
  • State of the art State of the art
  • the infrared radiator consists of a linear, cylindrically stretched quartz glass enveloping bulb and a band-shaped heating element made of carbon, the ends of which are provided with electrical connection elements for power supply via power supply wires.
  • the infrared radiator has a spiral spring which is arranged in the enveloping piston and whose diameter is adapted close to the inner diameter of the enveloping piston. The coil spring is used to impress a tensile stress on the heating element.
  • an infrared radiator with a linear, cylindrical enveloping piston in which a heating element arranged inside the enveloping piston is known. element is electrically connected to a compensating spring in the form of a folded molybdenum sheet.
  • the balance spring allows for small envelope piston diameters and is used to compensate for changes in length in the radiation source.
  • the production of linear radiators comprises providing an enveloping piston, producing an ensemble of heating element, compensating spring and electrical connection element, as well as introducing the ensemble into the enveloping piston and producing a gas-tight seal by generating a pinch of the enveloping piston, wherein the electrical connection element in the pinch is embedded.
  • infrared radiators with a linear, elongated outer bulb may be disadvantageous, especially in hard to reach or confined spaces. It should also be noted that the areas around the electrical connections are unheated. They cause an unlighted length of the radiator, which can lead to a reduction of the power density, especially in the case of an array of infrared radiators. Angled infrared radiators with which comparatively short unheated radiator length sections can be realized in the radiation level avoid this disadvantage.
  • DE 1 589 271 A discloses an electric incandescent lamp with a U-shaped enveloping piston in which current supply pins extend in one leg of the enveloping piston and which are supported by a spring. The spring is intended to reduce the risk of Hüllkolbenbruchs serve.
  • Angled infrared radiators are used for example in infrared surface radiators for polymerizing plastics, for curing paints or the
  • angled infrared radiators in which the enveloping piston has several enveloping piston arches, are expensive to manufacture.
  • the difficulty arises to position the ensemble accurately and reproducibly and to avoid twisting (torsion) of the differential springs and thus of the heating element.
  • Particularly problematic is the positioning of an ensemble having two or more balance springs.
  • the main deflection of the front differential springs takes place in the direction of the spring axis, but at the same time also a rotation of the compensating spring (torsion) and thus of the heating element during insertion into the enveloping piston is possible.
  • the front compensating spring is compressed so that this makes the exact and reproducible positioning of the following compensating springs more difficult.
  • the invention is therefore based on the object for an angled infrared radiator to specify a flexible component for impressing a tensile stress on the heating element, which is suitable a) to position the heating element within the Hüllkolbens exactly, b) align the heating element, wherein a rotation the same is avoided c) adjust the tension on the heating element reproducible, and d) to enable a simple and inexpensive manufacturing process.
  • the invention relates to an improvement in an angled infrared radiator having a curved enveloping piston.
  • the enveloping bulb may comprise an enveloping piston arc or a plurality of enveloping piston arcs.
  • the heating element can be brought close to the Hüllkolbenbogen, so that can be realized in the stretched length section, a short unlit radiator length and concomitantly high power density.
  • a compensating spring is provided, which is connected to a flexible bridging element.
  • the flexible bridging element is arranged in the arc of the enveloping piston and can be formed as a wire or in a planar manner, for example as a metal strip. It is essential that its flexibility is such that a curved arrangement in the envelope piston bow is made possible.
  • the bridging element can span the entire compensating spring or a part of the same. It is integrally formed or made of several rigidly interconnected parts.
  • a plurality of flexible bridging elements may be connected to the compensating spring.
  • the compensating spring causes an unlit radiating length section.
  • the compensating spring with bridging element is the central component of the infrared radiator according to the invention.
  • the heating element is centered in the enveloping piston, fixed locally and impressed a tensile stress on the heating element.
  • the compensating spring can be used as an electrically conductive connecting element in the context of the power supply of the heating element. By bridging the compensating spring and the connection with the bridging element, this is locally fixed as soon as the bridging element is fixed. In addition, a rotation of the spring ends is counteracted against each other, whereby the production of the infrared radiator is simplified.
  • the bridging of the compensating spring facilitates the presetting of the spring force and thus the reproducible adjustment of the tensile stress which is to be impressed on the heating element.
  • the flexible bridging element is arranged parallel to the center axis of the compensating spring and mechanically connected to the compensating spring at at least two points.
  • the deflection region of the compensating spring is limited by the mechanical connection of the flexible bridging element with the compensating spring at at least two points, an exact and reproducible positioning of bridging element and compensating spring results in one another.
  • the bending of the bridging element counteracts a rotation of the spring ends against each other due to its arrangement in the envelope piston arc.
  • the flexible bridging element in the deflection direction of the compensating spring has a lower deflectability than the compensating spring.
  • a flexible bridging element which has a lower deflectability than the compensating spring in the deflection direction of the compensating spring, not only counteracts a rotation of the spring ends, but at the same time limits the deflectability of the compensating spring. Due to the flexible bridging element, both the spring force and the spring travel of the compensating spring can be adjusted.
  • the compensating spring is a folded metal strip and has a thickness in the range of 0.05 mm to 0.5 mm.
  • a folded metal band is easy to manufacture and positive in the envelope piston arc. unit does.
  • folded metal bands allow twisting of the spring ends only to a small extent, whereby a twisting (torsion) of the heating element is counteracted and the positioning of the same in the enveloping piston is facilitated.
  • the bridging element essentially fulfills the functions of simplifying the exact positioning in the envelope piston arc and preventing excessive deflection of the compensation spring.
  • a compensating spring which is made of a metal strip with a thickness of less than 0.05 mm, limits the operating current of the infrared radiator and thus its performance.
  • a balance spring made of a metal strip having a thickness of more than 0.5 mm results in higher manufacturing costs. In the undeflected state, it typically has a length in the range of 5 mm to 35 mm.
  • the compensating spring has a length in the range of 15 mm to 25 mm.
  • the compensating spring is made of a spiral-shaped metal wire having a thickness in the range of 0.5 mm to 1, 5 mm.
  • a balance spring made of spiral metal wire is easy to manufacture.
  • the undeflected balance spring has a length in the range of 5 mm to 35 mm, preferably in the range of 15 mm to 25 mm.
  • a compensating spring which is made of a metal wire with a thickness of less than 0.5 mm, limits the operating current of the infrared radiator and thus its performance.
  • a balance spring made of a metal wire having a thickness of more than 1.5 mm results in higher manufacturing costs.
  • the compensating spring has an end in which a bore is provided for electrical and mechanical connection to the heating element.
  • connection between spring and heating element takes place directly or indirectly using an intermediate element.
  • the compensating spring on one or more holes.
  • a simple and flexible electrical and mechanical connection of the compensating spring with the heating element is exemplified guaranteed over a hooked into the hole hook.
  • the end of the heating element as a connecting element, for example as a hook be formed, which is hooked into the bore of the compensating spring.
  • the compensating spring is made of molybdenum, tungsten or a base alloy of these metals.
  • Compensating springs of molybdenum, tungsten or a base alloy of these metals are characterized by a high temperature resistance.
  • the compensating spring may consist of one or more materials.
  • the compensating spring has a spring travel in the range of 5 mm to 25 mm, preferably in the range of 10 mm to 20 mm.
  • the spring constant is designed so that in the typical tensile forces acting on the heating element a spring travel in the range of 5 mm to 25 mm, preferably in the range of 0 mm to 20 mm results.
  • a compensating spring having a spring travel of less than 5 mm, the fault tolerance of the infrared radiator with respect to deviations in dimensions and assembly errors is small.
  • a compensating spring with a travel of more than 25 mm although the fault tolerance of the infrared radiator with respect to deviations in dimensions and assembly errors is large, but it can result in large unlit, angled portions of the enveloping bulb.
  • the length of the undeflected compensating spring has an influence on the length of the unlit, angled areas of the enveloping piston. It is therefore as short as possible, but as long as necessary in order to ensure a simple and reproducible production of the infrared radiator according to the invention.
  • the undeflected compensating spring has a length in the range of 5 mm to 35 mm, preferably in the range of 15 mm to 25 mm.
  • flexible bridging element made of molybdenum, tungsten or a base alloy of these metals is made.
  • Flexible bridging elements of molybdenum, tungsten or a base alloy of these metals are characterized by a high temperature resistance.
  • the flexible bridging element is a wire-shaped bridging element having a length in the range of 15 mm to 55 mm and a diameter of 0.5 mm to 1, 5 mm or the flexible bridging element is a metal strip having a length in the range of 15 mm to 55 mm, a width in the range of 5 mm to 15 mm and a thickness in the range of 0.05 mm to 0.5 mm.
  • the flexible bridging element With a flexible bridging element having a length of less than 15 mm, the inflow of the bridging element loses itself to the exact positionability of the heating element. For a flexible bridging element longer than 55 mm, large unlit angled portions of the enveloping bulb may result.
  • the flexible bridging element is designed as a metal wire, a wire diameter of less than 0.5 mm limits the mechanical stability. A wire diameter of more than 1, 5 mm leads to higher production costs and is hardly flexible, the flexible bridging element is a metal band, the width of the metal strip must be less than the inner diameter of the enveloping piston. The metal strip rests with its longitudinal edges against the inner wall of the enveloping piston. If the thickness of the metal strip is less than 0.05 mm, the metal strip can not withstand high spring forces. If the thickness of the metal strip is greater than 0.5 mm, the flexibility of the metal strip is lost.
  • the flexible bridging element has a length which corresponds to that of the compensating spring in the undeflected state.
  • a bridging element spanning the compensating spring can be easily and inexpensively connected to the compensating spring if the compensating spring and the flexible bridging element have the same length.
  • Infrared radiators in which the enveloping piston has a plurality of enveloping piston arches, have been particularly complicated to manufacture so far.
  • the compensating spring according to the invention is particularly suitable for the production of multiple angled infrared radiators.
  • FIG. 1 shows an embodiment of the infrared radiator according to the invention with two Hüllkolbenbögen in a section.
  • FIG. 1 shows schematically a portion of the infrared radiator according to the invention, to which the reference numeral 1 is assigned overall.
  • the infrared radiator 1 is designed as a twin tube radiator. It consists of a tubular envelope 2 made of quartz glass which is eight-shaped in cross section and encloses two subspaces which are separated from one another by a central web. In the cross-sectional drawing of Figure 1, only one of the subspaces is shown. Furthermore, the infrared radiator has a heating element 3 and a compensating spring 4 which is connected to a flexible bridging element 5. The area for gas-tight sealing 9 of the enveloping piston 2 is indicated by dashed lines.
  • the outer bulb 2 of the angled infrared radiator 1 has two Hüllkolbenbögen.
  • the center axis of the radiator is assigned the reference numeral 10.
  • the outer bulb is filled with argon.
  • the enveloping bulb is filled or evacuated with an argon mixture.
  • a heating element 3 As a heating element 3, a helix made of tungsten is provided, which is supported by support rings 7 in the enveloping piston 2. The ends of the heating element 3 are formed as hooks 6 and are used for mechanical and electrical connection with the compensating spring 4, which has bores (not shown) at its ends for receiving the hooks 6.
  • the heating element is a carbon ribbon (not shown).
  • the compensating spring 4 is a folded metal strip made of molybdenum. It is welded in the region of its ends with the flexible bridging element 5, a flexible metal strip made of molybdenum.
  • the compensating spring 4 is made of a metal band. In the unfolded state, the metal strip has a length of 300 mm, a width of 10 mm and a thickness of 0.1 mm.
  • the bridging element 5 has a length of 30 mm and a width of 10 mm. The thickness of the bridging element is 0.1 mm.
  • the gas-tight seal 9 of the enveloping bulb 2 is achieved by a so-called "pinch" through which the power supply is led into the quartz glass cladding tube 2.
  • the power supply consists of an outer power supply wire 12, an inner power supply wire 1 1 and a molybdenum foil 8.
  • the inner power supply wire 11 protrudes into the enveloping bulb 2 and is used for electrical contacting of the compensating spring 4 or indirectly for contacting the heating element 3.
  • the end of the inner power supply wire 11 is designed as a hook 6.
  • the compensating spring 4 has holes for hooking the hook 6.
  • the external power supply wire is used for contacting an electrical connection line.
  • the end of the outer power supply wire 12 is also formed as a hook 6, which can be used for flexible connection with a mounting tool (not shown).
  • the infrared radiator features a nominal power of 4,000 W (with a nominal lamp current of 17 A), a total radiator length of 70 cm and an effective radiator length of 60 cm.
  • the outer dimensions of the envelope of the twin tube radiator are 34 x 14 mm.

Landscapes

  • Resistance Heating (AREA)

Abstract

Known infrared radiators have an envelope, a heating element arranged within the envelope, a compensating spring, which is arranged within the envelope and is electrically conductively connected to the heating element, for exerting a tensile stress on the heating element and a gas-tight seal in the region of the envelope end, through which a power supply line is passed. In order to specify, against this background for a bent-back infrared radiator (1), a flexible component part for exerting a tensile stress on the heating element (3), which flexible component part is suitable for positioning the heating element within the envelope (2) exactly, aligning the heating element, wherein rotation thereof is avoided, adjusting the tensile stress on the heating element reproducibly, and providing the possibility of a simple and inexpensive production process, the invention proposes that the compensating spring (4) is arranged in an envelope (2) with an envelope arc in the region of the envelope arc and is connected to a flexible bridging element (5).

Description

Infrarotstrahler  infrared Heaters
Beschreibung description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Infrarotstrahler, aufweisend einen Hüllkolben, ein innerhalb des Hüllkolbens angeordnetes Heizelement, eine innerhalb des Hüllkolbens angeordnete und mit dem Heizelement elektrisch leitend verbundene Ausgleichsfeder zum Aufprägen einer Zugspannung auf das Heizelement und eine gasdichte Abdichtung im Bereich des Hüllkolben-Endes, durch die eine Strom- Versorgung geführt ist. The present invention relates to an infrared radiator, comprising an enveloping piston, a heating element disposed within the enveloping piston, a compensating spring arranged within the enveloping piston and electrically connected to the heating element for impressing a tensile stress on the heating element and a gas-tight seal in the region of the enveloping piston end which is a power supply out.
Infrarotstrahler umfassen ein von Strom durchflossenes, lang gestrecktes, häufig wendel- oder bandförmiges Heizelement aus einem temperaturstabilen und elektrisch leitenden Werkstoff, wie etwa aus Wolfram oder Kohlenstoff (Carbon). Die Enden des Heizelements sind mit elektrischen Anschlusselementen zur Stromversorgung versehen. Das Heizelement ist von einem stirnseitig offenen oder einem geschlossenen Hüllkolben aus einem für Infrarotstrahlen durchlässigen Werkstoff umgeben, dessen primäre Funktion der Schutz des Heizelements vor Oxidation und mechanischer Beanspruchung ist und aus dem die elektrischen Anschlusselemente über sogenannte Stromzuführungen herausgeführt sind. Stand der Technik Infrared radiators comprise a current-carrying, elongated, often helical or band-shaped heating element of a temperature-stable and electrically conductive material, such as tungsten or carbon (carbon). The ends of the heating element are provided with electrical connection elements for power supply. The heating element is surrounded by a frontally open or a closed outer bulb of a permeable material for infrared rays whose primary function is the protection of the heating element from oxidation and mechanical stress and from which the electrical connection elements are led out via so-called power supply lines. State of the art
Ein Strahler der eingangs genannten Gattung ist aus der US 2002/0096984 A1 bekannt. Der Infrarotstrahler besteht aus einem linearen, zylindrisch-gestreckten Hüllkolben aus Quarzglas und einem bandförmigen Heizelement aus Carbon, dessen Enden mit elektrischen Anschlusselementen zur Stromversorgung über Stromzuführungsdrähte versehen sind. Darüber hinaus weist der Infrarotstrahler eine Spiralfeder auf, die im Hüllkolben angeordnet ist und deren Durchmesser nahe an den Innendurchmesser des Hüllkolbens angepasst ist. Die Spiralfeder wird zur Aufprägung einer Zugspannung am Heizelement verwendet. An emitter of the type mentioned is known from US 2002/0096984 A1. The infrared radiator consists of a linear, cylindrically stretched quartz glass enveloping bulb and a band-shaped heating element made of carbon, the ends of which are provided with electrical connection elements for power supply via power supply wires. In addition, the infrared radiator has a spiral spring which is arranged in the enveloping piston and whose diameter is adapted close to the inner diameter of the enveloping piston. The coil spring is used to impress a tensile stress on the heating element.
Aus der DE 199 17 270 A1 ist ein Infrarotstrahler mit einem linearen, zylindrischen Hüllkolben bekannt, bei dem ein innerhalb des Hüllkolbens angeordnetes Heiz- element mit einer Ausgleichsfeder in Form eines gefalteten Molybdänblechs elektrisch leitend verbunden ist. Die Ausgleichsfeder ermöglicht kleine Hüllkolbendurchmesser und wird zum Kompensieren von Längenänderungen in der Strahlungsquelle verwendet. Die Herstellung linearer Strahler umfasst das Bereitstellen eines Hüllkolbens, das Herstellen eines Ensembles aus Heizelement, Ausgleichsfeder und elektrischem Anschlusselement, sowie das Einführen des Ensembles in den Hüllkolben und das Herstellen einer gasdichten Abdichtung durch Erzeugen einer Quetschung des Hüllkolbens, wobei das elektrische Anschlusselement in die Quetschung ein- gebettet wird. From DE 199 17 270 A1 an infrared radiator with a linear, cylindrical enveloping piston is known, in which a heating element arranged inside the enveloping piston is known. element is electrically connected to a compensating spring in the form of a folded molybdenum sheet. The balance spring allows for small envelope piston diameters and is used to compensate for changes in length in the radiation source. The production of linear radiators comprises providing an enveloping piston, producing an ensemble of heating element, compensating spring and electrical connection element, as well as introducing the ensemble into the enveloping piston and producing a gas-tight seal by generating a pinch of the enveloping piston, wherein the electrical connection element in the pinch is embedded.
Bedingt durch den sperrigen elektrischen Anschluss kann der Einsatz von Infrarotstrahlern mit einem linearen, gestreckten Hüllkolben insbesondere in schwer zugänglichen oder beengten Räumen nachteilig sein. Dabei ist auch zu beachten, dass die Bereiche um die elektrischen Anschlüsse unbeheizt sind. Sie verursa- chen einen unbeleuchteten Strahlerlängenabschnitt, was insbesondere bei einer flächenhaften Aneinanderreihung von Infrarotstrahlern zu einer Verringerung der Leistungsdichte führen kann. Diesen Nachteil vermeiden abgewinkelte Infrarotstrahler, mit denen sich in der Abstrahlebene vergleichsweise kurze unbeheizte Strahlerlängenabschnitte realisieren lassen. In der DE 1 589 271 A ist eine elektrische Glühlampe mit einem U-förmigen Hüllkolben offenbart, bei der in einem Schenkel des Hüllkolbens Stromzuleitungsstifte verlaufen, die über einer Feder abgestützt werden. Die Feder soll zur Verringerung der Gefahr eines Hüllkolbenbruchs dienen. Due to the bulky electrical connection, the use of infrared radiators with a linear, elongated outer bulb may be disadvantageous, especially in hard to reach or confined spaces. It should also be noted that the areas around the electrical connections are unheated. They cause an unlighted length of the radiator, which can lead to a reduction of the power density, especially in the case of an array of infrared radiators. Angled infrared radiators with which comparatively short unheated radiator length sections can be realized in the radiation level avoid this disadvantage. DE 1 589 271 A discloses an electric incandescent lamp with a U-shaped enveloping piston in which current supply pins extend in one leg of the enveloping piston and which are supported by a spring. The spring is intended to reduce the risk of Hüllkolbenbruchs serve.
Abgewinkelte Infrarotstrahler werden beispielsweise in Infrarot-Flächenstrahlern zum Polymerisieren von Kunststoffen, zum Aushärten von Lacken oder dem Angled infrared radiators are used for example in infrared surface radiators for polymerizing plastics, for curing paints or the
Trocknen von Farben eingesetzt. Es sind Flächenstrahler bekannt, bei denen der Hüllkolben in der Abstrahlebene mehrfach abgewinkelt ist, spiralförmig oder mä- anderförmig verläuft. Drying of colors used. Surface radiators are known in which the enveloping bulb is angled several times in the plane of abstraction, running in a spiral or meander shape.
Allerdings sind abgewinkelte Infrarotstrahler, bei denen der Hüllkolben mehrere Hüllkolbenbögen aufweist, aufwändig zu fertigen. Beim Einführen des Ensembles aus Heizelement, Ausgleichsfeder und elektrischem Anschlusselement ergibt sich die Schwierigkeit, das Ensemble exakt und reproduzierbar zu positionieren und eine Verdrehung (Torsion) der Ausgleichsfedern und damit des Heizelements zu vermeiden. Besonders problematisch ist dabei die Positionierung eines Ensembles, das zwei oder mehr Ausgleichfedern aufweist. Die Hauptauslenkung der vorderen Ausgleichsfedern erfolgt in Richtung der Federachse, dennoch ist gleichzeitig auch eine Verdrehung der Ausgleichsfeder (Torsion) und damit des Heizelements beim Einführen in den Hüllkolben möglich. Die vordere Ausgleichsfeder wird dabei zu- sammengepresst, so dass diese die exakte und reproduzierbare Positionierung der folgenden Ausgleichsfedern erschwert. However, angled infrared radiators, in which the enveloping piston has several enveloping piston arches, are expensive to manufacture. When introducing the ensemble consisting of heating element, balance spring and electrical connection element, the difficulty arises to position the ensemble accurately and reproducibly and to avoid twisting (torsion) of the differential springs and thus of the heating element. Particularly problematic is the positioning of an ensemble having two or more balance springs. The main deflection of the front differential springs takes place in the direction of the spring axis, but at the same time also a rotation of the compensating spring (torsion) and thus of the heating element during insertion into the enveloping piston is possible. The front compensating spring is compressed so that this makes the exact and reproducible positioning of the following compensating springs more difficult.
Technische Aufgabe Technical task
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, für einen abgewinkelten Infrarotstrahler ein flexibles Bauteil zum Aufprägen einer Zugspannung auf das Heizele- ment anzugeben, das geeignet ist, a) das Heizelement innerhalb des Hüllkolbens exakt zu positionieren, b) das Heizelement auszurichten, wobei eine Verdrehung desselben vermieden wird, c) die Zugspannung auf das Heizelement reproduzierbar einzustellen, und d) einen einfachen und kostengünstigen Herstellungsprozess zu ermöglichen. The invention is therefore based on the object for an angled infrared radiator to specify a flexible component for impressing a tensile stress on the heating element, which is suitable a) to position the heating element within the Hüllkolbens exactly, b) align the heating element, wherein a rotation the same is avoided c) adjust the tension on the heating element reproducible, and d) to enable a simple and inexpensive manufacturing process.
Allgemeine Beschreibung der Erfindung General description of the invention
Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Infrarotstrahler der eingangs genannten Gattung erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass in einem Hüllkolben mit Hüll- kolbenbogen die Ausgleichsfeder im Bereich des Hüllkolbenbogens angeordnet ist und mit einem biegsamen Überbrückungselement verbunden ist. Die Erfindung bezieht sich auf eine Verbesserung bei einem abgewinkelten Infrarotstrahler, der einen gebogenen Hüllkolben aufweist. Der Hüllkolben kann einen Hüllkolbenbogen oder mehrere Hüllkolbenbögen umfassen. Bei derartigen Infrarotstrahlern kann das Heizelement nahe an den Hüllkolbenbogen herangeführt werden, so dass sich im gestreckten Längenabschnitt eine kurze unbeleuchtete Strahlerlänge und damit einhergehend eine hohe Leistungsdichte realisieren lässt. Ferner ist es möglich, mehrere Hüllkolben parallel zueinander und nebeneinander anzuordnen, so dass ein Flächenstrahler erhalten wird, der bei geringem Flächenbedarf eine große Leuchtfläche aufweist. Beim erfindungsgemäßen Infrarotstrahler ist eine Ausgleichsfeder vorgesehen, die mit einem biegsamen Überbrückungselement verbunden ist. Das biegsame Über- brückungselement wird im Bogen des Hüllkolbens angeordnet und kann als Draht oder flächenhaft, beispielsweise als Metallband, ausgebildet sein. Wesentlich ist, dass seine Biegsamkeit derart ist, dass eine gebogene Anordnung im Hüllkolben- Bogen ermöglicht wird. Das Überbrückungselement kann die gesamte Ausgleichsfeder oder ein Teil derselben umspannen. Es ist einteilig ausgebildet oder aus mehreren, starr miteinander verbundenen Teilen gefertigt. Außerdem können mehrere biegsame Überbrückungselemente mit der Ausgleichsfeder verbunden sein. Die Ausgleichsfeder verursacht einen unbeleuchteten Strahlerlängenabschnitt. Durch die Anordnung der Ausgleichsfeder im Bereich des Hüllkolbenbogens kann der unbeleuchtete Strahlerlängenabschnitt aus dem gestreckten Längenabschnitt herausgeführt und in den Bogen verlagert werden, so dass das Heizelement nahe an den Hüllkolbenbogen herangeführt und die effektive Strahlerlänge in der Ab- strahlebene gegenüber der aus dem Stand der Technik bekannten, gestreckten Ausführungsform vergrößert wird. This object is achieved on the basis of an infrared radiator of the type mentioned in the present invention in that the compensating spring is arranged in the region of the Hüllkolbenbogens in an enveloping piston with Hüll- piston arc and is connected to a flexible bridging element. The invention relates to an improvement in an angled infrared radiator having a curved enveloping piston. The enveloping bulb may comprise an enveloping piston arc or a plurality of enveloping piston arcs. In such infrared radiators, the heating element can be brought close to the Hüllkolbenbogen, so that can be realized in the stretched length section, a short unlit radiator length and concomitantly high power density. Furthermore, it is possible to arrange a plurality of enveloping pistons parallel to one another and next to each other, so that a surface radiator is obtained which has a large luminous area with a small area requirement. In the infrared radiator according to the invention, a compensating spring is provided, which is connected to a flexible bridging element. The flexible bridging element is arranged in the arc of the enveloping piston and can be formed as a wire or in a planar manner, for example as a metal strip. It is essential that its flexibility is such that a curved arrangement in the envelope piston bow is made possible. The bridging element can span the entire compensating spring or a part of the same. It is integrally formed or made of several rigidly interconnected parts. In addition, a plurality of flexible bridging elements may be connected to the compensating spring. The compensating spring causes an unlit radiating length section. As a result of the arrangement of the compensation spring in the region of the enveloping piston arc, the unlit radiating length section can be guided out of the extended longitudinal section and displaced into the arc so that the heating element is brought close to the enveloping piston arc and the effective radiator length in the abrading plane compared to that of the prior art known, stretched embodiment is increased.
Die Ausgleichsfeder mit Überbrückungselement ist das zentrale Bauteil des erfindungsgemäßen Infrarotstrahlers. Durch sie wird das Heizelement im Hüllkolben zentriert, örtlich fixiert und eine Zugspannung auf das Heizelement aufgeprägt. Darüber hinaus kann die Ausgleichsfeder als elektrisch leitendes Verbindungselement im Rahmen der Stromversorgung des Heizelements verwendet werden. Durch die Überbrückung der Ausgleichsfeder und die Verbindung mit dem Über- brückungselement wird diese örtlich fixiert, sobald das Überbrückungselement fixiert ist. Außerdem wird einer Verdrehung der Federenden gegeneinander entgegengewirkt, wodurch die Herstellung des Infrarotstrahlers vereinfacht wird. Darüber hinaus erleichtert die Überbrückung der Ausgleichsfeder die Voreinstellung der Federkraft und damit die reproduzierbare Einstellung der Zugspannung, die auf das Heizelement aufgeprägt werden soll. The compensating spring with bridging element is the central component of the infrared radiator according to the invention. Through them, the heating element is centered in the enveloping piston, fixed locally and impressed a tensile stress on the heating element. In addition, the compensating spring can be used as an electrically conductive connecting element in the context of the power supply of the heating element. By bridging the compensating spring and the connection with the bridging element, this is locally fixed as soon as the bridging element is fixed. In addition, a rotation of the spring ends is counteracted against each other, whereby the production of the infrared radiator is simplified. In addition, the bridging of the compensating spring facilitates the presetting of the spring force and thus the reproducible adjustment of the tensile stress which is to be impressed on the heating element.
Im einfachsten Fall ist das biegsame Überbrückungselement parallel zur Mittenachse der Ausgleichsfeder angeordnet und mit der Ausgleichsfeder an mindes- tens zwei Punkten mechanisch verbunden. In the simplest case, the flexible bridging element is arranged parallel to the center axis of the compensating spring and mechanically connected to the compensating spring at at least two points.
Durch die mechanische Verbindung des biegsamen Überbrückungselements mit der Ausgleichsfeder an mindestens zwei Punkten wird der Auslenkungsbereich der Ausgleichsfeder zwar begrenzt, es ergibt sich aber eine exakte und reproduzierbare Positionierung von Überbrückungselement und Ausgleichsfeder zueinan- der. Außerdem wirkt die Biegung des Überbrückungselements infolge seiner Anordnung im Hüllkolbenbogen einer Verdrehung der Federenden gegeneinander entgegen. Although the deflection region of the compensating spring is limited by the mechanical connection of the flexible bridging element with the compensating spring at at least two points, an exact and reproducible positioning of bridging element and compensating spring results in one another. In addition, the bending of the bridging element counteracts a rotation of the spring ends against each other due to its arrangement in the envelope piston arc.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das biegsame Überbrückungselement in der Auslenkungsrichtung der Ausgleichsfeder eine geringere Auslenkbarkeit als die Ausgleichsfeder aufweist. In an advantageous embodiment, it is provided that the flexible bridging element in the deflection direction of the compensating spring has a lower deflectability than the compensating spring.
Ein biegsames Überbrückungselement, das in der Auslenkungsrichtung der Ausgleichsfeder eine geringere Auslenkbarkeit als die Ausgleichsfeder aufweist, wirkt nicht nur einer Verdrehung der Federenden entgegen, sondern begrenzt gleichzeitig die Auslenkbarkeit der Ausgleichsfeder. Durch das biegsame Überbrü- ckungselement kann sowohl die Federkraft als auch der Federweg der Ausgleichsfeder eingestellt werden. A flexible bridging element, which has a lower deflectability than the compensating spring in the deflection direction of the compensating spring, not only counteracts a rotation of the spring ends, but at the same time limits the deflectability of the compensating spring. Due to the flexible bridging element, both the spring force and the spring travel of the compensating spring can be adjusted.
Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Ausgleichsfeder ein gefaltetes Metallband ist und eine Dicke im Bereich von 0,05 mm bis 0,5 mm aufweist. It has proved to be advantageous if the compensating spring is a folded metal strip and has a thickness in the range of 0.05 mm to 0.5 mm.
Ein gefaltetes Metallband ist einfach zu fertigen und im Hüllkolbenbogen zu positi- onieren. Darüber hinaus lassen gefaltete Metallbänder eine Verdrehung der Federenden nur in geringem Maße zu, wodurch einer Verdrehung (Torsion) des Heizelements entgegengewirkt und die Positionierung desselben im Hüllkolben erleichtert wird. In Verbindung mit dem gefalteten Metallband erfüllt das Überbrü- ckungselement im Wesentlichen die Funktionen, das exakte Positionieren im Hüllkolbenbogen zu vereinfachen und eine übermäßige Auslenkung der Ausgleichsfeder zu verhindern. Eine Ausgleichsfeder, die aus einem Metallband mit einer Dicke von weniger als 0,05 mm gefertigt ist, begrenzt den Betriebsstrom des Infrarotstrahlers und damit dessen Leistung. Eine Ausgleichsfeder, die aus einem Metallband mit einer Dicke von mehr als 0,5 mm gefertigt ist, führt zu höheren Herstellungskosten. Sie weist im nicht ausgelenkten Zustand typischerweise eine Länge im Bereich von 5 mm bis 35 mm auf. Vorzugsweise weist die Ausgleichfeder eine Länge im Bereich von 15 mm bis 25 mm auf. A folded metal band is easy to manufacture and positive in the envelope piston arc. unit does. In addition, folded metal bands allow twisting of the spring ends only to a small extent, whereby a twisting (torsion) of the heating element is counteracted and the positioning of the same in the enveloping piston is facilitated. In conjunction with the folded metal band, the bridging element essentially fulfills the functions of simplifying the exact positioning in the envelope piston arc and preventing excessive deflection of the compensation spring. A compensating spring, which is made of a metal strip with a thickness of less than 0.05 mm, limits the operating current of the infrared radiator and thus its performance. A balance spring made of a metal strip having a thickness of more than 0.5 mm results in higher manufacturing costs. In the undeflected state, it typically has a length in the range of 5 mm to 35 mm. Preferably, the compensating spring has a length in the range of 15 mm to 25 mm.
Eine alternative und gleichermaßen bevorzugte Variante des Infrarotstrahlers sieht vor, dass die Ausgleichsfeder aus einem spiralförmigen Metalldraht gefertigt ist, der eine Dicke im Bereich von 0,5 mm bis 1 ,5 mm aufweist. An alternative and equally preferred variant of the infrared radiator provides that the compensating spring is made of a spiral-shaped metal wire having a thickness in the range of 0.5 mm to 1, 5 mm.
Eine Ausgleichsfeder, die aus spiralförmigem Metalldraht gefertigt ist, ist einfach zu fertigen. Typischerweise weist die unausgelenkte Ausgleichsfeder eine Länge im Bereich von 5 mm bis 35 mm, vorzugsweise im Bereich von 15 mm bis 25 mm, auf. Eine Ausgleichsfeder, die aus einem Metalldraht mit einer Dicke von weniger als 0,5 mm gefertigt ist, begrenzt den Betriebsstrom des Infrarotstrahlers und damit dessen Leistung. Eine Ausgleichsfeder, die aus einem Metalldraht mit einer Dicke von mehr als 1 ,5 mm gefertigt ist, führt zu höheren Herstellungskosten. A balance spring made of spiral metal wire is easy to manufacture. Typically, the undeflected balance spring has a length in the range of 5 mm to 35 mm, preferably in the range of 15 mm to 25 mm. A compensating spring, which is made of a metal wire with a thickness of less than 0.5 mm, limits the operating current of the infrared radiator and thus its performance. A balance spring made of a metal wire having a thickness of more than 1.5 mm results in higher manufacturing costs.
Es hat sich bewährt, wenn die Ausgleichsfeder ein Ende aufweist, in dem eine Bohrung zur elektrischen und mechanischen Verbindung mit dem Heizelement vorgesehen ist. It has proven useful if the compensating spring has an end in which a bore is provided for electrical and mechanical connection to the heating element.
Die Verbindung zwischen Feder und Heizelement erfolgt unmittelbar oder mittelbar unter Einsatz eines Zwischenelements. Zur elektrischen und mechanischen Verbindung der Ausgleichsfeder mit dem Heizelement weist die Ausgleichsfeder eine oder mehrere Bohrungen auf. Eine einfache und flexible elektrische und mechanische Verbindung der Ausgleichsfeder mit dem Heizelement wird beispiels- weise über einen in die Bohrung eingehängten Haken gewährleistet. Hierzu kann das Ende des Heizelements als Verbindungselement, beispielsweise als Haken, ausgebildet sein, der in die Bohrung der Ausgleichsfeder eingehängt wird. The connection between spring and heating element takes place directly or indirectly using an intermediate element. For electrical and mechanical connection of the compensating spring with the heating element, the compensating spring on one or more holes. A simple and flexible electrical and mechanical connection of the compensating spring with the heating element is exemplified guaranteed over a hooked into the hole hook. For this purpose, the end of the heating element as a connecting element, for example as a hook, be formed, which is hooked into the bore of the compensating spring.
Es hat sich als günstig erwiesen, wenn die Ausgleichsfeder aus Molybdän, Wolf- ram oder einer Basislegierung dieser Metalle gefertigt ist. It has proved to be favorable if the compensating spring is made of molybdenum, tungsten or a base alloy of these metals.
Ausgleichsfedern aus Molybdän, Wolfram oder einer Basislegierung dieser Metalle zeichnen sich durch eine hohe Temperaturbeständigkeit aus. Die Ausgleichsfeder kann aus einem oder aus mehreren Werkstoffen bestehen. Compensating springs of molybdenum, tungsten or a base alloy of these metals are characterized by a high temperature resistance. The compensating spring may consist of one or more materials.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Ausgleichsfeder ei- nen Federweg im Bereich von 5 mm bis 25 mm, vorzugsweise im Bereich von 10 mm bis 20 mm, aufweist. In an advantageous embodiment, it is provided that the compensating spring has a spring travel in the range of 5 mm to 25 mm, preferably in the range of 10 mm to 20 mm.
Zur Spannung des Heizelements wird eine bestimmte Kraft benötigt. Die Federkonstante ist so ausgelegt, dass sich bei den typischen am Heizelement wirkenden Zugkräften ein Federweg im Bereich von 5 mm bis 25 mm, vorzugsweise im Bereich von 0 mm bis 20 mm, ergibt. Bei einer Ausgleichsfeder mit einem Federweg von weniger als 5 mm ist die Fehlertoleranz des Infrarotstrahlers in Bezug auf Abweichungen bei Abmessungen und Montagefehlern gering. Bei einer Ausgleichsfeder mit einem Federweg von mehr als 25 mm ist zwar die Fehlertoleranz des Infrarotstrahlers in Bezug auf Abweichungen bei Abmessungen und Montage- fehlem groß, es können sich aber große unbeleuchtete, abgewinkelte Bereiche des Hüllkolbens ergeben. For the voltage of the heating element, a certain force is needed. The spring constant is designed so that in the typical tensile forces acting on the heating element a spring travel in the range of 5 mm to 25 mm, preferably in the range of 0 mm to 20 mm results. With a compensating spring having a spring travel of less than 5 mm, the fault tolerance of the infrared radiator with respect to deviations in dimensions and assembly errors is small. In a compensating spring with a travel of more than 25 mm, although the fault tolerance of the infrared radiator with respect to deviations in dimensions and assembly errors is large, but it can result in large unlit, angled portions of the enveloping bulb.
Die Länge der unausgelenkten Ausgleichsfeder hat Einfluss auf die Länge der unbeleuchteten, abgewinkelten Bereiche des Hüllkolbens. Sie ist daher so kurz wie möglich, aber so lang wie nötig, um eine einfache und reproduzierbare Ferti- gung des erfindungsgemäßen Infrarotstrahlers zu gewährleisten. In dem Zusammenhang hat es sich bewährt, wenn die unausgelenkte Ausgleichsfeder eine Länge im Bereich von 5 mm bis 35 mm, vorzugsweise im Bereich von 15 mm bis 25 mm aufweist. The length of the undeflected compensating spring has an influence on the length of the unlit, angled areas of the enveloping piston. It is therefore as short as possible, but as long as necessary in order to ensure a simple and reproducible production of the infrared radiator according to the invention. In the context, it has been proven that the undeflected compensating spring has a length in the range of 5 mm to 35 mm, preferably in the range of 15 mm to 25 mm.
Es hat sich als günstig erwiesen, wenn das biegsame Überbrückungselement aus Molybdän, Wolfram oder einer Basislegierung dieser Metalle gefertigt ist. Biegsame Überbrückungselemente aus Molybdän, Wolfram oder einer Basislegierung dieser Metalle zeichnen sich durch eine hohe Temperaturbeständigkeit aus. It has proved to be advantageous if the flexible bridging element made of molybdenum, tungsten or a base alloy of these metals is made. Flexible bridging elements of molybdenum, tungsten or a base alloy of these metals are characterized by a high temperature resistance.
Es hat sich als günstig erwiesen, wenn das biegsame Überbrückungselement ein drahtförmiges Überbrückungselement mit einer Länge im Bereich von 15 mm bis 55 mm und einem Durchmesser von 0,5 mm bis 1 ,5 mm ist oder das biegsame Überbrückungselement ein Metallband ist, das eine Länge im Bereich von 15 mm bis 55 mm, eine Breite im Bereich von 5 mm bis 15 mm und eine Dicke im Bereich von 0,05 mm bis 0,5 mm aufweist. It has been found to be advantageous if the flexible bridging element is a wire-shaped bridging element having a length in the range of 15 mm to 55 mm and a diameter of 0.5 mm to 1, 5 mm or the flexible bridging element is a metal strip having a length in the range of 15 mm to 55 mm, a width in the range of 5 mm to 15 mm and a thickness in the range of 0.05 mm to 0.5 mm.
Bei einem biegsamen Überbrückungselement mit einer Länge von weniger als 15 mm verliert sich der Einfiuss des Überbrückungselements auf die exakte Positio- nierbarkeit des Heizelements. Bei einem biegsamen Überbrückungselement mit einer Länge von mehr als 55 mm können sich große unbeleuchtete, abgewinkelte Bereiche des Hüllkolbens ergeben. Ist das biegsame Überbrückungselements als Metalldraht ausgebildet, begrenzt ein Drahtdurchmesser von weniger als 0,5 mm die mechanische Stabilität. Ein Drahtdurchmesser von mehr als 1 ,5 mm führt zu höheren Herstellungskosten und ist kaum noch biegsam, ist das biegsame Überbrückungselement ein Metallband, muss die Breite des Metallbandes geringer als der Innendurchmesser des Hüllkolbens sein. Das Metallband liegt mit seinen Längskanten an der Innenwandung des Hüllkolbens an. Ist die Dicke des Metall- bandes geringer als 0,05 mm, kann das Metallband hohen Federkräften nicht standhalten. Ist die Dicke des Metallbandes größer als 0,5 mm verliert sich die Biegsamkeit des Metallbandes. With a flexible bridging element having a length of less than 15 mm, the inflow of the bridging element loses itself to the exact positionability of the heating element. For a flexible bridging element longer than 55 mm, large unlit angled portions of the enveloping bulb may result. If the flexible bridging element is designed as a metal wire, a wire diameter of less than 0.5 mm limits the mechanical stability. A wire diameter of more than 1, 5 mm leads to higher production costs and is hardly flexible, the flexible bridging element is a metal band, the width of the metal strip must be less than the inner diameter of the enveloping piston. The metal strip rests with its longitudinal edges against the inner wall of the enveloping piston. If the thickness of the metal strip is less than 0.05 mm, the metal strip can not withstand high spring forces. If the thickness of the metal strip is greater than 0.5 mm, the flexibility of the metal strip is lost.
Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn das biegsame Überbrückungselement eine Länge hat, die der der Ausgleichsfeder im nicht ausgelenkten Zustand ent- spricht. It has proved to be advantageous if the flexible bridging element has a length which corresponds to that of the compensating spring in the undeflected state.
Ein die Ausgleichsfeder umspannendes Überbrückungselement kann einfach und kostengünstig mit der Ausgleichsfeder verbunden werden, wenn die Ausgleichsfeder und das biegsame Überbrückungselement die gleiche Länge aufweisen. A bridging element spanning the compensating spring can be easily and inexpensively connected to the compensating spring if the compensating spring and the flexible bridging element have the same length.
Infrarotstrahler, bei denen der Hüllkolben mehrere Hüllkolbenbögen aufweist, sind bisher besonders aufwändig zu fertigen. Die erfindungsgemäße Ausgleichsfeder eignet sich besonders für die Herstellung mehrfach abgewinkelter Infrarotstrahler. Infrared radiators, in which the enveloping piston has a plurality of enveloping piston arches, have been particularly complicated to manufacture so far. The compensating spring according to the invention is particularly suitable for the production of multiple angled infrared radiators.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels und einer Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt in schematischer Darstellung: The invention will be described in more detail with reference to an embodiment and a drawing. It shows in a schematic representation:
Figur 1 eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Infrarotstrahlers mit zwei Hüllkolbenbögen in einem Ausschnitt. 1 shows an embodiment of the infrared radiator according to the invention with two Hüllkolbenbögen in a section.
Figur 1 zeigt schematisch einen Abschnitt des erfindungsgemäßen Infrarotstrahlers, dem insgesamt die Bezugsziffer 1 zugeordnet ist. Der Infrarotstrahler 1 ist als Zwillingsrohrstrahler ausgebildet. Er besteht aus einem im Querschnitt achtförmi- gen Hüllkolben 2 aus Quarzglas, der zwei Teilräume umschließt, die durch einen Mittelsteg voneinander getrennt sind. In der Querschnittszeichnung von Figur 1 ist lediglich einer der Teilräume dargestellt. Weiterhin weist der Infrarotstrahler ein Heizelement 3 und eine Ausgleichsfeder 4, die mit einem biegsamen Überbrü- ckungselement 5 verbunden ist, auf. Der Bereich zur gasdichten Abdichtung 9 des Hüllkolbens 2 ist mit gestrichelten Linien angedeutet. Der Hüllkolben 2 des abgewinkelten Infrarotstrahlers 1 weist zwei Hüllkolbenbögen auf. Der Mittenachse des Strahlers ist die Bezugsziffer 10 zugeordnet. Zur Vereinfachung ist nur ein Ende des Hüllkolbens 2 dargestellt. Das andere Ende des Hüllkolbens 2 ist genauso ausgebildet. Der Hüllkolben ist mit Argon gefüllt. In einer alternativen Ausführungsform ist der Hüllkolben mit einem Argongemisch gefüllt oder evakuiert. Figure 1 shows schematically a portion of the infrared radiator according to the invention, to which the reference numeral 1 is assigned overall. The infrared radiator 1 is designed as a twin tube radiator. It consists of a tubular envelope 2 made of quartz glass which is eight-shaped in cross section and encloses two subspaces which are separated from one another by a central web. In the cross-sectional drawing of Figure 1, only one of the subspaces is shown. Furthermore, the infrared radiator has a heating element 3 and a compensating spring 4 which is connected to a flexible bridging element 5. The area for gas-tight sealing 9 of the enveloping piston 2 is indicated by dashed lines. The outer bulb 2 of the angled infrared radiator 1 has two Hüllkolbenbögen. The center axis of the radiator is assigned the reference numeral 10. For simplicity, only one end of the enveloping piston 2 is shown. The other end of the enveloping piston 2 is designed in the same way. The outer bulb is filled with argon. In an alternative embodiment, the enveloping bulb is filled or evacuated with an argon mixture.
Als Heizelement 3 ist eine Wendel aus Wolfram vorgesehen, die durch Stützringe 7 im Hüllkolben 2 gehaltert wird. Die Enden des Heizelements 3 sind als Haken 6 ausgebildet und werden zur mechanischen und elektrischen Verbindung mit der Ausgleichsfeder 4 verwendet, die an ihren Enden Bohrungen (nicht dargestellt) zur Aufnahme der Haken 6 aufweist. In einer alternativen Ausführungsform ist das Heizelement ein Carbonband (nicht dargestellt). As a heating element 3, a helix made of tungsten is provided, which is supported by support rings 7 in the enveloping piston 2. The ends of the heating element 3 are formed as hooks 6 and are used for mechanical and electrical connection with the compensating spring 4, which has bores (not shown) at its ends for receiving the hooks 6. In an alternative embodiment, the heating element is a carbon ribbon (not shown).
Die Ausgleichsfeder 4 ist ein gefaltetes Metallband aus Molybdän. Sie ist im Bereich ihrer Enden mit dem biegsamen Überbrückungselement 5, einem flexiblen Metallband aus Molybdän, verschweißt. Die Ausgleichsfeder 4 ist aus einem Metallband gefertigt. Im ungefalteten Zustand, weist das Metallband eine Länge von 300 mm, eine Breite von 10 mm und eine Dicke von 0,1 mm auf. Das Überbrückungselement 5 weist eine Länge von 30 mm und eine Breite von 10 mm auf. Die Dicke des Überbrückungselements beträgt 0,1 mm. The compensating spring 4 is a folded metal strip made of molybdenum. It is welded in the region of its ends with the flexible bridging element 5, a flexible metal strip made of molybdenum. The compensating spring 4 is made of a metal band. In the unfolded state, the metal strip has a length of 300 mm, a width of 10 mm and a thickness of 0.1 mm. The bridging element 5 has a length of 30 mm and a width of 10 mm. The thickness of the bridging element is 0.1 mm.
Die gasdichte Abdichtung 9 des Hüllkolbens 2 wird durch eine sogenannte„Quetschung" erreicht, durch die hindurch die Stromzuführung in das Quarzglas- Hüllrohr 2 geführt wird. The gas-tight seal 9 of the enveloping bulb 2 is achieved by a so-called "pinch" through which the power supply is led into the quartz glass cladding tube 2.
Die Stromzuführung besteht aus einem äußeren Stromzuführungsdraht 12, einem inneren Stromzuführungsdraht 1 1 und einer Molybdän-Folie 8. Der innere Stromzuführungsdraht 11 ragt in den Hüllkolben 2 hinein und wird zur elektrischen Kontaktierung der Ausgleichsfeder 4 beziehungsweise mittelbar zur Kontaktierung des Heizelements 3 verwendet. Das Ende der inneren Stromzuführungsdrahtes 11 ist als Haken 6 ausgeführt. Die Ausgleichsfeder 4 weist Bohrungen zum Einhaken des Hakens 6 auf. Der äußere Stromzuführungsdraht wird zur Kontaktierung einer elektrischen Anschlussleitung verwendet. Um die Montage zu erleichtern, ist auch das Ende des äußeren Stromzuführungsdrahtes 12 als Haken 6 ausgebildet, der zur flexiblen Verbindung mit einem Montagewerkzeug (nicht dargestellt) verwendet werden kann. Der Infrarotstrahler zeichnet sich durch eine Nominal-Leistung von 4.000 W (bei einem nominalen Lampenstrom von 17 A), eine Gesamtstrahlerlänge von 70 cm und eine effektive Strahlerlänge von 60 cm. Der Außenabmessungen des Hüllkolbens des Zwillingsrohrstrahlers betragen 34 x 14 mm. The power supply consists of an outer power supply wire 12, an inner power supply wire 1 1 and a molybdenum foil 8. The inner power supply wire 11 protrudes into the enveloping bulb 2 and is used for electrical contacting of the compensating spring 4 or indirectly for contacting the heating element 3. The end of the inner power supply wire 11 is designed as a hook 6. The compensating spring 4 has holes for hooking the hook 6. The external power supply wire is used for contacting an electrical connection line. To facilitate assembly, the end of the outer power supply wire 12 is also formed as a hook 6, which can be used for flexible connection with a mounting tool (not shown). The infrared radiator features a nominal power of 4,000 W (with a nominal lamp current of 17 A), a total radiator length of 70 cm and an effective radiator length of 60 cm. The outer dimensions of the envelope of the twin tube radiator are 34 x 14 mm.

Claims

Patentansprüche claims
1. Infrarotstrahler (1 ), aufweisend einen Hüllkolben (2), ein innerhalb des Hüllkolbens (2) angeordnetes Heizelement (3), eine innerhalb des Hüllkolbens (2) angeordnete und mit dem Heizelement (3) elektrisch leitend verbundene Ausgleichsfeder (4) zum Aufprägen einer Zugspannung auf das Heizelement (3) und eine gasdichte Abdichtung (9) im Bereich des Hüllkolben- Endes, durch die eine Stromversorgung geführt ist, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Hüllkolben mit Hüllkolbenbogen die Ausgleichsfeder (4) im Bereich des Hüllkolbenbogens angeordnet ist und mit einem biegsamen Überbrückungselement (5) verbunden ist. An infrared radiator (1) comprising an enveloping piston (2), a heating element (3) arranged inside the enveloping piston (2), a compensating spring (4) arranged inside the enveloping piston (2) and electrically connected to the heating element (3) Imprinting a tensile stress on the heating element (3) and a gas-tight seal (9) in the region of Hüllkolben- endes, is guided by a power supply, characterized in that in an enveloping envelope piston piston with the compensating spring (4) is arranged in the region of the envelope piston arc and connected to a flexible bridging element (5).
2. Infrarotstrahler nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das biegsame Überbrückungselement (5) parallel zur Mittenachse der Ausgleichsfeder (4) angeordnet ist und mit der Ausgleichsfeder (4) an mindestens zwei Punkten mechanisch verbunden ist. 2. Infrared radiator according to claim 1, characterized in that the flexible bridging element (5) is arranged parallel to the center axis of the compensating spring (4) and is mechanically connected to the compensating spring (4) at at least two points.
3. Infrarotstrahler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das biegsame Überbrückungselement (5) in der Auslenkungsrichtung der Ausgleichsfeder (4) eine geringere Auslenkbarkeit als die Ausgleichsfeder (4) aufweist. 3. Infrared radiator according to claim 2, characterized in that the flexible bridging element (5) in the deflection direction of the compensating spring (4) has a lower deflectability than the compensating spring (4).
4. Infrarotstrahler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgleichsfeder (4) ein gefaltetes Metallband ist und eine Dicke im Bereich von 0,05 mm bis 0,5 mm aufweist. 4. Infrared radiator according to one of the preceding claims, characterized in that the compensating spring (4) is a folded metal strip and has a thickness in the range of 0.05 mm to 0.5 mm.
5. Infrarotstrahler nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgleichsfeder (4) aus einem spiralförmigen Metalldraht gefertigt ist, der eine Dicke im Bereich von 0,5 mm bis 1 ,5 mm aufweist. 5. Infrared radiator according to one of claims 1 to 3, characterized in that the compensating spring (4) is made of a helical metal wire having a thickness in the range of 0.5 mm to 1, 5 mm.
6. Infrarotstrahler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgleichsfeder (4) ein Ende aufweist, in dem eine Bohrung zur elektrischen und mechanischen Verbindung mit dem Heizelement (3) vorgesehen ist. 6. Infrared radiator according to one of the preceding claims, characterized in that the compensating spring (4) has an end in which a bore for electrical and mechanical connection to the heating element (3) is provided.
7. Infrarotstrahler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgleichsfeder (4) aus Molybdän, Wolfram oder einer Basislegierung dieser Metalle gefertigt ist. 7. Infrared radiator according to one of the preceding claims, characterized in that the compensating spring (4) made of molybdenum, tungsten or a base alloy of these metals is made.
8. Infrarotstrahler nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgleichsfeder (4) einen Federweg im Bereich von 5 mm bis 25 mm, vorzugsweise im Bereich von 10 mm bis 20 mm, aufweist. 8. Infrared radiator according to one of the preceding claims, characterized in that the compensating spring (4) has a spring travel in the range of 5 mm to 25 mm, preferably in the range of 10 mm to 20 mm.
9. Infrarotstrahler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die unausgelenkte Ausgleichsfeder (4) eine Länge im Bereich von 5 mm bis 35 mm, vorzugsweise im Bereich von 15 bis 25 mm, aufweist. 9. Infrared radiator according to one of the preceding claims, characterized in that the undeflected compensating spring (4) has a length in the range of 5 mm to 35 mm, preferably in the range of 15 to 25 mm.
10. Infrarotstrahler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das biegsame Überbrückungselement (5) aus Molybdän, Wolfram oder einer Basislegierung dieser Metalle gefertigt ist. 10. Infrared radiator according to one of the preceding claims, characterized in that the flexible bridging element (5) made of molybdenum, tungsten or a base alloy of these metals is made.
11. Infrarotstrahler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das biegsame Überbrückungselement (5) ein drahtför- miges Überbrückungselement mit einer Länge im Bereich von 15 mm bis 55 mm und einem Durchmesser von 0,5 mm bis 1 ,5 mm ist oder das biegsame Überbrückungselement (5) ein Metallband ist, das eine Länge im Bereich von 15 mm bis 55 mm, eine Breite im Bereich von 5 mm bis 15 mm und eine Dicke im Bereich von 0,05 mm bis 0,5 mm aufweist. 11. Infrared radiator according to one of the preceding claims, characterized in that the flexible bridging element (5) is a Drahtför- miges bridging element with a length in the range of 15 mm to 55 mm and a diameter of 0.5 mm to 1, 5 mm or the flexible bridging member (5) is a metal band having a length in the range of 15 mm to 55 mm, a width in the range of 5 mm to 15 mm and a thickness in the range of 0.05 mm to 0.5 mm.
12. Infrarotstrahler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das biegsame Überbrückungselement (5) eine Länge hat, die der der Ausgleichsfeder (4) im nicht ausgelenkten Zustand entspricht. 12. Infrared radiator according to one of the preceding claims, characterized in that the flexible bridging element (5) has a length corresponding to that of the compensating spring (4) in the non-deflected state.
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