DE551707C - Rod-shaped electrical heating resistor - Google Patents
Rod-shaped electrical heating resistorInfo
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Description
DEUTSCHES REICHGERMAN EMPIRE
AUSGEGEBEN AH
3. JUNI 1932ISSUED AH
JUNE 3, 1932
REICHSPATENTAMTREICH PATENT OFFICE
PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING
Jü! 551 KLASSE 21h GRUPPE Yu! 551 CLASS 21h GROUP
Porzellanfabrik Ph. Rosenthal & Co., A.-G. in Berlin*)Porcelain factory Ph. Rosenthal & Co., A.-G. in Berlin*)
Stabförmig» elektrischer HeizwiderstandRod-shaped »electrical heating resistor
Patentiert im Deutschen Reiche vom 25. Dezember 1927 abPatented in the German Empire on December 25, 1927
Die Erfindung betrifft einen stabförmigen elektrischen Heizwiderstand, der aus einer Hülle aus nichtleitendem Werkstoff und einer Füllung aus mehr oder minder schlecht leitendem nichtmetallischem Werkstoff besteht, und bezieht sich insbesondere auf Mittel zum Begünstigen der Wärmeableitung vom Mittelteil, z. B. geringere Wandstärken oder vergrößere Wärmeabgabeflächen, sowie an sichThe invention relates to a rod-shaped electrical heating resistor, which consists of a Cover made of non-conductive material and a filling made of more or less poorly conductive material non-metallic material, and specifically relates to means of benefiting the heat dissipation from the middle part, z. B. thinner walls or larger heat dissipation surfaces, as well as per se
ίο bekannte Mittel zur Verringerung der Wärmeerzeugung an den Enden des Heizwiderstandes, ζ. B. Vergrößerung des Stabquerschnittes an diesen Enden oder leitende Beläge. Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform desίο known means of reducing heat generation at the ends of the heating resistor, ζ. B. Enlargement of the rod cross-section at these ends or conductive coatings. One particularly advantageous embodiment of the
ig Heizwiderstandes gemäß der Erfindung wird dadurch erzielt, daß der schwächere Wandteil oder die vergrößerten Wärmeabgabeflächen z. B. in Form von Rippen besonders in der Nähe des zu erhitzenden Mittels angeordnet sind. Vorteilhaft wird man auch die Hülle an ihrer inneren Fläche, zumindest in ihrem Mittelteil, mit einem Anstrich aus Widerstandsmaterial versehen.ig heating resistor according to the invention achieved in that the weaker wall part or the enlarged heat dissipation surfaces z. B. arranged in the form of ribs particularly in the vicinity of the agent to be heated are. The casing is also advantageous on its inner surface, at least in its Middle part, painted with resistance material.
Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht in einem Verfahren zur Herstellung derartiger elektrischer Heizwiderstände, und zwar soll das Widerstandsmaterial gemäß der Erfindung in die fertige Hülle unter erhöhtem Druck und im Vakuum eingefüllt werden. Die Hülle, welche aus keramischem Material, z. B. Porzellan, aufgebaut ist, wird vorteilhaft durch Pressen um einen Dorn aus brennbarem Material geformt und der Dorn beim Fertigbrennen der Hülle gleichzeitig ausgebrannt.Another feature of the invention is a method of manufacture such electrical heating resistors, namely the resistance material according to of the invention is filled into the finished shell under increased pressure and in a vacuum will. The shell, which is made of ceramic material, e.g. B. porcelain, is built advantageously formed by pressing around a mandrel of combustible material and the mandrel burned out at the same time as the shell is finished.
Stabförmige Heizwiderstände sind bereits bekannt, jedoch zeigen alle diese Heizwiderstände weder geringere Wandstärken an der dem zu erhitzenden Mittel zugekehrten Seite zum Zwecke der Begünstigung der Wärmeableitung noch auch vergrößerte Wärmeabgabeflächen an diesen Stellen. Derartige vergrößerte Wärmeabgabeflächen sind lediglich bei Heizkörpern bekannt geworden, die selbst ohne äußere Umhüllung aus der Wider-Standsmasse aufgebaut sind. Jedoch haben diese Heizkörper mit dem Erfindungsgegenstand nichts zu tun.Rod-shaped heating resistors are already known, but all show these heating resistors neither smaller wall thicknesses on the side facing the agent to be heated for the purpose of promoting heat dissipation also enlarged heat dissipation surfaces at these points. Such enlarged heat dissipation surfaces are only known for radiators that are built up from the resistance mass even without an outer covering. However have these radiators have nothing to do with the subject matter of the invention.
Gleichfalls bekannt sind Widerstandskörper, deren Stirnenden durch leitende Körper g0 abgeschlossen sind. Abgesehen von den hierdurch entstehenden Nachteilen durch offenliegende elektrisch leitende Metallteile bezweckt die Erfindung im Gegensatz hierzu, durch leitende Beläge im Innern der Stabenden oder durch Vergrößerung der Stab-Resistance bodies whose front ends are closed off by conductive bodies g 0 are also known. Apart from the disadvantages caused by exposed electrically conductive metal parts, the aim of the invention, in contrast, is to use conductive coatings in the interior of the rod ends or by enlarging the rod
*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:*) The patent seeker stated as the inventor:
Dr.-Ing. Kurt Draeger in Selb, Bayern.Dr.-Ing. Kurt Draeger in Selb, Bavaria.
querschnitte die Wärmeer?eugung an diesen Stellen zu verringern.cross-sections to reduce the heat dissipation at these points.
Die Erfindung richtet sich insbesondere auf Heizwiderstände, die in Brennofen für keramische Waren Verwendung finden sollen, in denen Temperaturen von 1400 bis 1600 ° C einzustellen sind. Für derartige Temperaturen steht praktisch kaum ein Widerstandsmaterial zur Verfugung, soll es nicht außerordentlich hoch im Preise sein und etwa aus einer Platinlegierung bestehen.The invention is particularly directed to heating resistors that are used in kiln for ceramic Goods should be used in which temperatures from 1400 to 1600 ° C are to be set. There is hardly any resistor material for such temperatures available, it shouldn't be extraordinarily high in price and about out consist of a platinum alloy.
Die Anwendung hoher Temperaturen am Heizwiderstand ist aber auch für andere Zwecke als für das Brennen keramischer Stoffe überaus nützlich, da bekanntlich die Wärmeabgabe durch Strahlung mit einer Potenz der Temperatur einfach wächst, diejenige durch Leitung jedoch der Temperatur proportional ist und erst in höheren Temperaturbereichen die Wärmeabgabe durch Strahlung erheblich diejenige durch Leitung überwiegt.The use of high temperatures on the heating resistor is also for others Purposes as extremely useful for firing ceramic materials, as is well known that the Heat given off by radiation with a power of temperature that simply increases due to conduction, however, the temperature is proportional and only in higher temperature ranges the heat given off by radiation considerably outweighs that by conduction.
Durch die vorliegende Erfindung wird ein Widerstandskörper geschaffen, der hohen Temperaturen, z. B. über iooo0 C, standhält, billig und dauerhaft herzustellen ist und auch bei höheren Strompreisen wirtschaftlich arbeitet. Das in die Hülle eingebrachte Widerstandsmaterial aus nichtleitendem Werkstoff kann Pulver-, fein- oder grobkörnige Form haben. Es kann z. B. Graphit, zerkleinerte Kohle usw. allein oder in Mischung mit anderen mehr oder minder schlecht leitenden Materialien verwendet werden. Der gewünschte Widerstands wert kann zunächst durch Auswahl des Materials bestimmt werden bei gegebenem Querschnitt und Länge des gesamten Körpers. Er kanu ferner durch die Feinheit des Widerstandsmaterials mitbestimmt werden, da zwischen pulverförmigem Material der Übergangswiderstand geringer ist als zwischen grobkörnigem Material, bei welchem die einzelnen Teilchen an weit weniger und kleineren Flächen einander berühren, als dies bei pulverförmigem, feinkörnigem Material der Fall ist.The present invention provides a resistor body which can withstand high temperatures, e.g. B. over iooo 0 C, withstands, is cheap and durable to manufacture and works economically even at higher electricity prices. The resistance material made of non-conductive material and introduced into the shell can be powder, fine or coarse-grained in shape. It can e.g. B. graphite, crushed coal, etc. can be used alone or in a mixture with other more or less poorly conductive materials. The desired resistance value can first be determined by selecting the material for the given cross-section and length of the entire body. It can also be determined by the fineness of the resistor material, since the transition resistance between powdery material is lower than between coarse-grained material, in which the individual particles touch each other on far fewer and smaller surfaces than is the case with powdery, fine-grained material.
Die Erfindung wird an Hand der Ausführungsbeispiele der Zeichnung näher erläutert, in derThe invention is explained in more detail on the basis of the exemplary embodiments in the drawing, in the
Abb. ia einen Heizkörper im Längsschnitt undFig.ia a radiator in longitudinal section and
Abb. ib im Querschnitt zeigt, während Abb. 2a einen Teillängsschnitt durch einen solchen Widerstandskörper anderer Ausführung undFig. Ib shows in cross section, while Fig. 2a shows a partial longitudinal section through a such resistance body of a different design and
Abb. 2b wiederum einen Querschnitt durch diesen zeigt.Fig. 2b in turn shows a cross section through this.
In der Ausführungsform der Abb. ia, ib ist eine Hülle k aus hochfeuerfestem keramischem Material, insbesondere aus Porzellan oder aber aus einem porösen keramischen Material in zylindrischer Form mit erweiterten Enden an beiden Seiten vorgesehen. Das hohle Innere dieser Hülle ist mit dem fein- oder grobkörnigen Widerstandsmaterial w mehr oder minder dicht ausgefüllt.In the embodiment of Fig. Ia, ib, a shell k made of highly refractory ceramic material, in particular made of porcelain or else made of a porous ceramic material, is provided in a cylindrical shape with widened ends on both sides. The hollow interior of this shell is more or less densely filled with the fine or coarse-grained resistance material w.
Die Hülle wird zunächst für sich allein hergestellt, insbesondere bei Anwendung keramischen Materials fertiggebrannt und gegebenenfalls glasiert. In sie wird das Widerstandsmaterial hierauf eingefüllt, gegebenenfalls unter Anwendung einer erforderlichen Pressung. Soll die letztere besonders hoch sein, so kann die Hülle in einer druckfesten Form während des Einpressens des Materials von außen eingeschlossen sein.The shell is initially produced on its own, especially when used ceramic material completely fired and optionally glazed. In them it will Resistance material poured in thereon, if necessary using a required one Pressing. If the latter is to be particularly high, the casing can be in a pressure-resistant form during the pressing-in process of the material must be enclosed from the outside.
Durch geeignete Erweiterung der Hüllenenden in an sich bekannter Weise kann erreicht werden, daß wegen der hierdurch bedingten Vergrößerung des Querschnitts des Widerstandsmaterials diese Enden auf erheblich geringerer Temperatur gehalten werden als die zwischenliegenden Teile des Heizkörpers geringeren Querschnittes. Hierdurch ist es möglich, Zuleitungsdrähte für den elektrischen Strom entweder in die Enden einzuführen oder aber die Stirnenden in an sich bekannter Weise mit einem Metallbelag. beispielsweise durch Aufgießen oder Aufspritzen, zu versehen, an welchen dann die entsprechend verbreiterten Enden der Zuleitung angeschlossen werden, ohne daß die Zuleitungsdrähte oder sonstigen etwa angewandten. Stromübertragungsmittel auf unzulässige Temperaturen erhöht werden. Ebenso wird hierdurch erreicht, daß die Haltevorrichtung des Widerstandes an diesen Enden auf zulässigen niedrigen Temperaturen verbleibt.It is possible to achieve this by suitable expansion of the envelope ends in a manner known per se that because of the resulting enlargement of the cross section of the resistor material, these ends to considerable lower temperature than the intermediate parts of the radiator smaller cross-section. This makes it possible to use lead wires for the to introduce electric current either in the ends or in the front ends known way with a metal covering. for example by pouring on or spraying on, to be provided, at which the correspondingly widened ends of the supply line be connected without the lead wires or any other applied. Current transmission means are increased to impermissible temperatures. It is also achieved that the Holding device of the resistor at these ends at permissible low temperatures remains.
Man kann auch die erweiterten Enden der Hülle an ihrer Innenseite mit einem Metallüberzug, beispielsweise durch Aufgießen oder -spritzen, versehen und mit der Metallauflage 10g an den Stirnenden des eigentlichen Widerstandskörpers verbinden. Ist diese letztere nicht vorgesehen, so kann ein solcher Metallüberzug in an sich bekannter Weise außer auf der Innenseite auch auf der Außenseite der Hüllenenden aufgebracht werden und mit demjenigen an der Innenseite in leitender Verbindung stehen, so daß man in der Lage ist, Schellen o. dgl. an der Außenseite der Enden des Widerstandskörpers aufzubringen und mit diesen nunmehr die Stromzuleitungen zu verbinden,The flared ends of the sleeve can also be covered on the inside with a metal coating, for example by pouring or spraying, and provided with the metal coating 10g Connect to the front ends of the actual resistance body. Is this the latter not provided, such a metal coating can in a manner known per se except on the inside also on the outside of the envelope ends and with the one on the inside in conductive connection, so that one is able is to apply clamps or the like on the outside of the ends of the resistor body and with these now to connect the power supply lines,
Lufteinschlüsse zwischen dem pulverförmigen oder körnigen Widerstandsmaterial sind regelmäßig nicht erwünscht, da sie zu Ionisierungserscheinungen Anlaß geben können. So wenig diese letzten Endes im Be-Air pockets between the powdery or granular resistor material are regularly not desired, as they can give rise to ionization phenomena. So little this in the final analysis
triebe auch stören, so kann dennoch ein Lufteinschluß dadurch verhindert werden, daß die Einfüllung des Widerstandsmaterials in die Hülle in einem evakuierten Raum erfolgt und in diesem auch das mehr oder minder feste Einpressen des Materials stattfindet. Man kann beispielsweise also die Hülle in eine Kammer eintragen, mit ihrem unteren Ende auf den Boden der Kammer aufstellen und ίο über dem oberen Ende einen Trichter für das einzufüllende Widerstandsmaterial anbringen, der am Auslaufende durch eine Klappe oder einen Schieber geschlossen ist und der durch eine außerhalb der Kammer angeordnete Handhabe geöffnet werden kann. Nunmehr kann die Luft aus der Kammer durch eine Pumpe o. dgl. bis zum erreichbaren Maß entfernt werden, worauf die Handhabe bewegt und der Auslauf des Trichters geöffnet wird, so daß das Widerstandsmaterial in die Hülle einläuft. Ist nun der Trichter in der Kammer verschwenkbar angeordnet und wird er durch einen Druckkolben ersetzt, so wird die Hülle mit dem Widerstandsmaterial ausgefüllt und vollgepreßt werden, derart, daß geringstmögliche Lufteinschlüsse vorhanden sind.shoots also disturb, air can still be prevented by the fact that the Filling of the resistance material into the envelope takes place in an evacuated space and this is where the more or less firm pressing in of the material takes place. Man can for example enter the shell into a chamber with its lower end Place on the bottom of the chamber and ίο a funnel for the Attach the resistance material to be filled in, through a flap at the outlet end or a slide is closed and the one arranged outside the chamber Handle can be opened. The air can now be removed from the chamber by a pump or the like up to the attainable level removed, whereupon the handle is moved and the outlet of the funnel is opened so that the resistance material runs into the sheath. The funnel is now in the Chamber arranged pivotably and it is replaced by a pressure piston, so is the shell can be filled with the resistance material and pressed full in such a way that the smallest possible air inclusions are present.
Man kann ferner die Innenseite der Hülle mit einem Anstrich aus dem pulverförmigen Widerstandsmaterial versehen, so daß zwischen diesem und dem dann einzufüllenden Material ein inniger Kontakt entsteht und auch Lufteinschlüsse zwischen dem Material und der Hüllenwand möglichst verhindert sind.You can also paint the inside of the shell with a powder coating Resistance material provided so that between this and then to be filled Material creates an intimate contact and air pockets between the material and the shell wall are prevented as much as possible.
Um eine gewünschte Widerstandsgröße zu erhalten, kann mau auch das mehr oder minder schlecht leitende Widerstandsmaterial mit einem nichtleitenden Stoff in gewünschtem A^erhältnis mischen, ihm beispielsweise Porzellanmehl, hochfeuerfeste Oxyde usw. in körniger Form beimengen.In order to obtain a desired resistance value, you can do this more or less Poorly conductive resistance material with a non-conductive material in the desired Mix a ^ ratio, him for example Add porcelain flour, highly refractory oxides, etc. in granular form.
Um die Wärmeabgabe zu begünstigen, kann man die Hülle in bekannter Weise auch aus porösem keramischem Stoff herstellen. Ferner kann man die Wandstärke der Hülle an jenen Teilen, in denen die größte Hitze erzeugt wird (in dem Beispiel also in der Mitte) geringer wählen als an den Enden. soweit dies irgend die mechanische Festigkeit der Hülle zuläßt. Man kann aber auch die Wandstärke der Hülle über ihrem Querschnitt verschieden wählen, also an Stelle eines Kreisringquerschnittes einen solchen wählen, der an einer Seite stärker ist als an der anderen, wenn das zu beheizende Mittel (fester Körper oder Flüssigkeiten bzw. Gase) in der Hauptsache auf einer Seite des Heizkörpers liegt. Handelt es sich also darum, einen Brennofen für keramische Waren zu beheizen, in dem die Heizkörper in der Nähe der Wände angeordnet sind, so wird man den stärkeren Teil des Querschnittes der Hülle in Richtung zur Wand und den schwächeren Teil in Richtung auf den freien Ofenraum zu anordnen.In order to promote the dissipation of heat, the shell can also be used in a known manner made of porous ceramic material. You can also determine the wall thickness of the shell on those parts in which the greatest heat is generated (in the example in the Middle) should be smaller than at the ends. as far as this is any mechanical strength the envelope allows. But you can also use the wall thickness of the shell over its cross-section choose different, so instead of a circular ring cross-section choose one that is stronger on one side than at the other, if the means to be heated (solid body or liquids or gases) is mainly on one side of the radiator. Acts So it is a matter of heating a kiln for ceramic goods in which the Radiators are placed near the walls so you will get the stronger part of the Cross-section of the shell in the direction of the wall and the weaker part in the direction to be arranged on the free furnace space.
LTm die Wärmeabgabe weiterhin zu erleichtern und zu vergrößern, kann eine Ausführungsform gemäß Abb. 2a, 2b gewählt werden, die erkennen läßt, daß an den Wärme abgebenden Teilen des Heizkörpers Rippen aus der Hülle gebildet sind. In diesem Beispiel ist angenommen, daß der Heizkörper wiederum in Nähe einer W7and eines Raumes angeordnet ist, und dementsprechend sind die Rippen auf der der Wand abgewandten Seite des Heizkörpers angebracht.To further facilitate and increase the heat dissipation, an embodiment according to FIGS. 2a, 2b can be selected, which shows that ribs are formed from the shell on the heat dissipating parts of the radiator. In this example it is assumed that the radiator is again arranged in the vicinity of a W 7 and a room, and accordingly the ribs are attached to the side of the radiator facing away from the wall.
Man kann die Hülle beispielsweise durch Pressen um einen Kern herstellen, welcher aus billigem und brennbarem Material besteht, so daß er beim Brennen der etwa aus Porzellan bestehenden Hülle im Glattofen ausbrennt.You can produce the shell, for example, by pressing around a core, which is made of cheap and flammable material, so that it burns out about Existing porcelain shell burns out in the smooth oven.
Widerstandskörper der beschriebenen Art, die für alle Zwecke und praktischen Temperaturbereiche Verwendung finden können, sind somit einfach und billig massenweise herstellbar. Sie können jeden beliebigen Querschnitt, z. B. Kreis-, Ellipsen- und vieleckigen Querschnitt, erhalten.Resistance bodies of the type described, which are used for all purposes and practical temperature ranges Can be used, can thus be easily and cheaply produced in large quantities. You can do any Cross-section, e.g. B. circular, elliptical and polygonal cross-section obtained.
Claims (5)
Priority Applications (1)
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| DEP56786D DE551707C (en) | 1927-12-25 | 1927-12-25 | Rod-shaped electrical heating resistor |
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Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE551707C (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE758092C (en) * | 1936-09-06 | 1954-03-01 | Siemens & Halske A G | Rod-shaped electric heater for high temperatures above about 1300 ° C |
| DE1041536B (en) * | 1952-01-30 | 1958-10-23 | Siemens Ag | Electrically conductive material in powder or semolina form as a microphone filling for telephone microphones |
-
1927
- 1927-12-25 DE DEP56786D patent/DE551707C/en not_active Expired
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE758092C (en) * | 1936-09-06 | 1954-03-01 | Siemens & Halske A G | Rod-shaped electric heater for high temperatures above about 1300 ° C |
| DE1041536B (en) * | 1952-01-30 | 1958-10-23 | Siemens Ag | Electrically conductive material in powder or semolina form as a microphone filling for telephone microphones |
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