DE2500622C3

DE2500622C3 - Electric heating element

Info

Publication number: DE2500622C3
Application number: DE19752500622
Authority: DE
Inventors: Geb. Landeroin Odette Cellettes Loir-Et-Cher Duvernois
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1974-04-12
Filing date: 1975-01-09
Publication date: 1981-05-14
Also published as: DE2500622A1; FR2267674B1; FR2267674A1; DE2500622B2

Description

)() Die Erfindung bezieht sich auf ein elektrisches Heizelement gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.) () The invention relates to an electrical heating element according to the preamble of claim 1.

Es ist bereits bekannt, einen Raum vorteilhaftIt is already known to have a room beneficial

elektrisch so zu beheizen, daß hinter Plinthen bzw. Sockellcisten Heizelemente verlegt werden. Eine dazu verwendbare elektrische Heizvorrichtung ist prinzipiell durch die [-"K-PS 14 37 511 bekannt. Das Heizelement ist bei dieser Ausgestaltung aus einem elektrischen Widerstand gebildet, der auf einem Halter aufgewickelt und mit diesem in einer Vakuumröhre aus Spezialgas angeordnet ist. das vorzugsweise aus Pyrex besteht. Die technische Ausgestaltung, insbesondere die Befestigung des Halters des Widerstandsdrahtes in der Vakuumröhre ist dieser Druckschrift im einzelnen jedoch nicht zu entnehmen.to be heated electrically so that heating elements are laid behind plinths or plinths. One too usable electrical heating device is known in principle from the [- "K-PS 14 37 511. The heating element is formed in this embodiment from an electrical resistor which is wound on a holder and is arranged with this in a vacuum tube made of special gas. which preferably consists of Pyrex. the technical design, in particular the fastening of the holder of the resistance wire in the vacuum tube cannot be found in detail in this publication.

Dieses Heizverfahren bietet zahlreiche Vorteile. Die durch den als Widerstand ausgebildeten Heizdraht freigesetzte Heizwärmc wird nämlich durch das Vakuum voll der äußeren Röhre zugeführt, welche die Wärme wiederum an die Umgebung auf einerThis heating method offers numerous advantages. The heating wire formed as a resistor Released heating heat is namely fully supplied by the vacuum to the outer tube, which the Heat in turn to the environment on one

so wesentlich größeren Oberfläche, als sie beim Widerstandsheizdraht gegeben ist, abstrahlt.so much larger surface than with the resistance heating wire is given, radiates.

Die Verwendung einer Außenröhre aus Spezialglas, besonders aus Pyrex, ermöglicht es auch, die Heizstrahlen zu filtern und nur die Strahlen eines bestimmten Wellenlängenbereiches abzustrahlen. Ultraviolette und andere schädliche Strahlen werden prinzipiell eliminiert. Ferner strahlt der in der Glasröhre angeordnete, als Widerstand ausgebildete Heizdraht, ohne rotglühend zu werden, unter den Bedingungen des Vakuums eineThe use of an outer tube made of special glass, especially Pyrex, also makes it possible to use the heating rays to filter and to emit only the rays of a certain wavelength range. Ultraviolet and other harmful rays are in principle eliminated. Furthermore, the one arranged in the glass tube radiates as Resistance formed heating wire, without becoming red-hot, under the conditions of the vacuum a

ω wesentlich größere Wärmemenge ab als dies bei normalen Umgebungsbedingungen der Fall wäre. Dies hat zur Folge, daß die Effizienz, bezogen auf eine gegebene Länge des Heizelements, wesentlich besser ist; darüber hinaus gehen die Vorteile eines nicht zurω from a much larger amount of heat than this at normal environmental conditions would be the case. This has the consequence that the efficiency, based on a given length of heating element, is much better; in addition, the benefits of a do not go to

b^r> Rotglut gebrachten Heizdrahtes nicht verloren.b ^r > red heat brought heating wire not lost.

Es hat sich jedoch gezeigt, daß bei der bekannten Ausgestaltung die Zentrierung des Halters nicht einwandfrei ist. Auch treten, bedingt durch dieIt has been shown, however, that the centering of the holder does not occur in the known configuration is flawless. Also occur due to the

unterschiedlichen Wärmeausdehnungen des Halters und der diesen aufnehmenden Vakuumröhre, die von sehr unterschiedlichen Temperaturen umgeben sind, Schwierigkeiten auf.different thermal expansions of the holder and the vacuum tube receiving it, which by are surrounded by very different temperatures, difficulties arise.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein elektrisches Heizelement der in Rede stehenden Art zu schaffen, das die unterschiedlichen Wärmeausdehnungen von Halter und Vakuumröhre besser beherrscht, wobei der Halter eine gute Zentrierung aufweist.The invention is based on the object of providing an electrical heating element of the type in question create that better controls the different thermal expansions of the holder and vacuum tube, the holder being well centered.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst.This object is achieved by the characterizing features of claim 1.

Durch die erfindungsgemäße Halterung des Halters in der Vakuumröhre, insbesondere durch die verformbaren Teile der Speiseleitung und des Rückhalteelements werden unterschiedliche Längenausdehnungen des Halters und der Vakuumröhre vorteilhaft aufgefangen. Die elastischen an der Innenwandung der Vakuumröhre anliegenden Arme des Stützgliedes behindern dabei diese Relativbewegung des Halters nicht.By holding the holder according to the invention in the vacuum tube, in particular by the deformable Parts of the feed line and the retaining element are of different lengths Holder and the vacuum tube collected advantageously. The elastic ones on the inner wall of the vacuum tube adjacent arms of the support member do not hinder this relative movement of the holder.

Die Erfindung ist in den Unteransprüchen vorteilhaft weitergebildet.The invention is advantageously further developed in the subclaims.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des elektrischen Heizelementes dargestellt und nachfolgend wird dieses im einzelnen erläutert. Hierbei zeigtIn the drawing, an embodiment of the electrical heating element is shown and below this is explained in detail. Here shows

F i g. I ein aus einem in einer Vakuumröhre eingesetzten Halter gebildetes Heizelement in Vorderansicht. F i g. I a front view of a heating element formed from a holder inserted in a vacuum tube.

F ig. 2 einen Schnitt nach der Linie H-Il der F i g. 1 undFig. 2 shows a section along the line H-II of FIG. 1 and

F i g. 3 die am Ende des Halters nach Fig. 1 angebrachte Kappe.F i g. 3 the cap attached to the end of the holder according to FIG.

Das in F i g. 1 in Teilansicht dargestellte Heizelement umfaßt einen inneren Halter I, der im vorliegenden Fall aus einem Glasröhrchen aus dem Material »Pyrex« oder einem ähnlichen Werkstoff mit kleinem Durchmesser besteht; e:r ist auf seiner ganzen Länge mit einem als Widerstand ausgebildeten Draht 2 umwickelt. Der Halter 1 und der Widerstandsdraht 2 sind in gewissem Abstand von einem Glasrohr 3 aus Pyrex o. ä. Material umgeben. Aus dem Glasrohr 3 ist die Luft entfernt, dessen Verschluß ist hierbei mit 4 bezeichnet.The in Fig. 1 shown in partial view of the heating element comprises an inner holder I, which in the present case from a glass tube made of the material »Pyrex« or a similar material with a small diameter consists; e: r is wrapped over its entire length with a wire 2 designed as a resistor. Of the The holder 1 and the resistance wire 2 are at a certain distance from a glass tube 3 made of Pyrex or similar material surround. The air has been removed from the glass tube 3, the closure of which is denoted by 4 here.

In dem derartig ausgebildeten Heizelement werden Kontakte an jedem Ende angebracht. Dies vermeidet Kurzschluß durch Funkenbildung. Die Stromversorgung erfolgt durch eine Eingangs- und Ausgangsleitung 5, die beispielsweise aus Nickel bestehen kann und die mit einer Abschlußkappe 6 versehen ist. Alle diese Elemente sind ah solche bekannt.In the heating element thus formed, contacts are attached to each end. Avoids this Short circuit due to spark formation. Power is supplied through an input and output line 5, which can consist of nickel, for example, and which is provided with an end cap 6. All these Elements are known ah such.

Gemäß der Erfindung ist das Endstück des inneren Halters 1 der Vakuumröhre 3 mit einer z. B. aus nicht rostendem Stahl hergestellten Kappe 7 als Stützglied abgeschlossen, wie sie in F i g. 3 gezeigt ist. Die Kappe 7 besteht aus einem Ring 8, der in Längsrichtung geschlitzt ist, damit die Kappe 7 am Ende des Halters 1 stramm sitzend aufgebracht werden kann, sowie der leicht nach innen gebogenen Klauen 9. Aufgabe der Klauen 9 ist es, die Anlage am Ende des Halters I zu gewährleisten und somit die Lage der Kappe 7 auf dem Halter 1 festzulegen.According to the invention, the end piece of the inner holder 1 of the vacuum tube 3 with a z. B. from not stainless steel-made cap 7 completed as a support member, as shown in F i g. 3 is shown. The cap 7 consists of a ring 8 which is slit in the longitudinal direction so that the cap 7 at the end of the holder 1 can be applied tightly seated, as well as the slightly inwardly curved claws 9. Task of the Claws 9 is to ensure the system at the end of the holder I and thus the position of the cap 7 on the Holder 1 to be defined.

Die am anderen Ende angebrachten Klauen 10 sind hierbei schräg nach außen gerichtet, also entgegengesetzt zu den Klauen 9. Die Enden der Klauen 10 sind leicht zuriickgebogen. Man erkennt, daß die nach außen gebogenen Klauen 10 — die Zeichnung macht dies deutlich —, ein<; gewisse radiale Elastizität aufweisen. In montierter Stellung stützen sich die Klauen 10 auf der Innenfläche der äußeren Röhre 3 ab, dies ist im Detail aus F i g. 2 ersichtlich. Dadurch wird der Halter 1 in zentrale Lage gehalten; dasselbe trifft auf den Widerstandsdraht 2 im Inneren der äußeren Röhre 3 zu. In montiertem Zustand stützen sich die gebogenen Enden 11 der Klauen 10 gegen die innere Fläche der äußeren Röhre 3 ab, so daß sich kleine Stützflächen und keine punktförmige Abstützung ergeben.The claws 10 attached to the other end are directed obliquely outwards, that is to say in opposite directions to the claws 9. The ends of the claws 10 are slightly bent back. You can see that the outward curved claws 10 - the drawing makes this clear - "a"; have a certain radial elasticity. In In the assembled position, the claws 10 are supported on the inner surface of the outer tube 3, this is shown in detail from Fig. 2 can be seen. As a result, the holder 1 is kept in a central position; the same applies to the Resistance wire 2 inside the outer tube 3 too. When assembled, the curved ones are supported Ends 11 of the claws 10 against the inner surface of the outer tube 3, so that small support surfaces and result in no punctiform support.

Fig. 1 ist auch zu entnehmen, daß der die Speiseleitung 12 bildende Stromführungsdraht, beispielsweise ebenfalls aus Nickel, mittels einer Fassung ίο oder Muffe 13 mit dem Ende des als Widerstand 2 ausgelegten Drahtes verbunden ist. Die Speiseleitung 12 erstreckt sich bis zum Endteil des Halters 1 und schließt an ein radiales, nach innen gerichtetes Teil 14 an. das abgebogen und damit bis zu einem bestimmten Grad elastisch ist. Dieses Ende der Speiseleitung 12 ist sodann auf den Achsenverlauf des Halters 1 rückgeführt, um an einen Draht 15, beispielsweise aus Wolfram, angelötet zu werden, der in einer Glashülse 16 aus Pyrex eingebettet ist und sich bis zur Abschiußkappe 6 erstreckt. Hier ist ebenfalls der Stromzuführungs- bzw. Ausgangsdraht 5 angelötet. Das Material Wolfram hui den gleichen Wärmeausdehnungskoeffizienten wie Pyrex. Im vorliegenden Fall wurde es bevorzugt als Verbindungselement zwischen dem stromführenden :ϊ Eingangs- bzw. Ausgangsdraht des Heizelementes ausgewählt.Fig. 1 can also be seen that the feed line 12 forming the current guide wire, for example also made of nickel, by means of a socket ίο or sleeve 13 with the end of the resistor 2 laid out wire is connected. The feed line 12 extends to the end part of the holder 1 and closes to a radial, inwardly directed part 14. that bent and thus up to a certain degree is elastic. This end of the feed line 12 is then returned to the axis profile of the holder 1 in order to a wire 15, for example made of tungsten, to be soldered in a glass sleeve 16 made of Pyrex is embedded and extends to the final cap 6. The power supply resp. Output wire 5 soldered on. The material tungsten hui has the same coefficient of thermal expansion as Pyrex. In the present case, it was preferred as a connecting element between the current-carrying : ϊ Input and output wire of the heating element selected.

Ferner ist ein zweiter Draht als Rückhalteelement 17, z. B. aus Nickel, vorgesehen; er ist axial gerichtet und befindet sich am Ende des Halters I, wie dies aus F i g. 2 }o ersichtlich ist, und zwar in einer dem Speisedraht 12 diametral entgegengesetzten Lage. Das Rückhalleclement 17 ist an dem der Glashülse 16 zugekehrten Ende 12 radial zurückgebogen, wodurch die Achse des Halters 1 wieder erreicht wird und gleichzeitig mit dem Speisedraht 14 an den Wolfram-Draht 15 im Innern des Glasröhrchens 16 angelötet.Furthermore, a second wire is used as a retaining element 17, for. B. made of nickel, provided; it is directed axially and is located at the end of the holder I, as shown in FIG. 2} o can be seen, specifically in one of the feed wire 12 diametrically opposite position. The Rückhalleclement 17 is at the end facing the glass sleeve 16 12 bent back radially, whereby the axis of the holder 1 is reached again and simultaneously with the Feed wire 14 is soldered to the tungsten wire 15 in the interior of the glass tube 16.

An seinem oberen Ende ist das Rückhalteelement 17 nach innen in Form eines Schnabels t9 abgebogen, der in eine Einbuchtung 20 des Halters 1 eingreift, wie dies aus der Querschnittszeichnung des Halters 1 ersichtlich ist. Der Schnabel 17 gewährleistet so in Verbindung mit der Einbuchtung 20 die axiale Position des Haltedrahtes 17 und somit auch des Speiscdrahtes 12 sowie des Endes des Widersta.idsdrahtes 2.At its upper end, the retaining element 17 is bent inward in the form of a beak t9, the engages in an indentation 20 of the holder 1, as can be seen from the cross-sectional drawing of the holder 1 is. The beak 17, in conjunction with the indentation 20, ensures the axial position of the holding wire 17 and thus also of the feed wire 12 and the end of the resistance wire 2.

Innerhalb des Glasröhrchens 16, dessen Lage gegenüber der Außenröhre 3 fix ist, verläuft der Leitungsdraht 15, an den auch das Rückhalteelement 17 angelötet ist. Deshalb ist in gleicher Weise auch die Lage des inneren Halters 1 in axialer Richtung so gegenüber der Glasrohre 3 gewährleistet.Inside the glass tube 16, the position of which is fixed with respect to the outer tube 3, the Conductor 15 to which the retaining element 17 is also soldered. Therefore, in the same way, the Position of the inner holder 1 in the axial direction with respect to the glass tubes 3 is guaranteed.

Das Spiel des Schnabels 19 in der Einbuchtung 20 sowie die Elastizität der gebogenen Teile 14 und 18 des Speisedrahtes 12 und des Rückhalteelementes 17 bewirken, daß eine unterschiedliche Ausdehnung des Halters 1 gegenüber der Glasrohre 3 eine Folge der unterschiedlichen Temperaturen, denen diese Elemente unterworfen sind, ausgeglichen wird.The play of the beak 19 in the indentation 20 and the elasticity of the curved parts 14 and 18 of the Feed wire 12 and the retaining element 17 cause a different expansion of the Holder 1 compared to the glass tubes 3 a consequence of the different temperatures to which these elements are subject to being balanced.

Wie aus den Zeichnungen des weiteren hervorgeht, werden das Endteil des inneren Halters 1, die Kappe 7, fco der Speisedraht 12 und der Rückhaltedraht 17 durch einen Positionsring 21, der nach Art einer Manschette ausgebildet ist, gehalten. An der mit 22 in Fig. 2 bezeichneten Stelle ist der Ring 21 offen; dadurch ist er elastisch. Gemäß der betrachteten Ausführung — dies f>5 gehl hauptsächlich aus Fig. 2 hervor — hat der Ring bzw. die Manschette 21 im Querschnitt ein quadratisches Profil, dessen Ecken allerding nach außen wie bei einem Stern strahlenförmig verlaufen, so daß sie sich inAs can also be seen from the drawings, the end part of the inner holder 1, the cap 7, fco the feed wire 12 and the retaining wire 17 through a position ring 21, which is designed in the manner of a sleeve, held. At the 22 in Fig. 2 The ring 21 is open at the designated point; this makes it elastic. According to the execution considered - this f> 5 comes mainly from Fig. 2 - has the ring or the cuff 21 in cross section a square profile, the corners of which, however, outwards as in radiate out from a star so that they are in

montiertem Zustand gegen die Innenfläche der Vakuumröhre 3 abstützen. Dadurch wird die zentrale l'ixierung des inneren Halters I sowie der mit diesem verbundenen Teile 10 und 17 begünstigt.mounted state against the inner surface of the Support vacuum tube 3. Thereby the central fixation of the inner holder I as well as the one with this associated parts 10 and 17 favored.

Die Manschette 21 weist darüberhinaus an zwei diametral entgegengesetzten Stellen Einkerbungen oder Rillen 24 ai 'durch welche die Speiseleitung 12uiki das Rückhalteelcment 17 geführt sind.The cuff 21 also has notches at two diametrically opposite points or grooves 24 ai 'through which the feed line 12uiki the restraint element 17 are guided.

Im montierten Zusland sind somit alle diese Elemente gut zusammengefügt und in ihrer Lage eindeutig bestimmt und arretiert. Die Arme 10 der Kappe 7 gewährleisten dabei die exakte Lage des inneren Halters 1 und der im Inneren der Röhre 3 sich befindenden Elemente, und zwar dergestalt, dall /um Ausgleich der unterschiedlichen Wärmeausdehnungen geringfügige Verschiebungen möglich sind. Dabei wirken diese Arme 10 mit den Kanten 23 der Manschette 21 zusammen. Die axialen Ausdehnungen werden durch das Spiel /wischen dem Schnabel I^s) und iler Einbuchtung ausgeglichen.In the assembled Zusland, all these elements are therefore well put together and their position is clearly determined and locked. The arms 10 of the cap 7 ensure the exact position of the inner holder 1 and the elements located inside the tube 3 in such a way that slight displacements are possible to compensate for the different thermal expansions. These arms 10 cooperate with the edges 23 of the sleeve 21. The axial expansions are compensated by the play / between the beak I ^s ) and the indentation.

Ils lsi selbstverständlich, daß diese Ausgestaltung für jedes Lude der Röhre vorgesehen ist. Man erkennt gleichfalls, daß die Montage dieser Elemente durch einen einfachen Steckmechanismus erfolgen kann, mit anderen Worten, daß eine mechanische Montage mit Hilfe einer Maschine durchaus möglich ist.Ils lsi, of course, that this configuration for every lude of the tube is provided. It can also be seen that the assembly of these elements through a simple plug-in mechanism can be done, in other words that a mechanical assembly with The help of a machine is quite possible.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

! Electric heating element, consisting of one Cylindrical holder made of insulating material, wrapped in a resistance beam, which is in a Vacuum tube made of glass is used, characterized in that at the two ends of the Holder (1) each have a support member (7) is provided which elastically embraces the holder (1) and on the Inner wall of the vacuum tube (3) for centering the holder (1) is supported in this that the Support member (7) has a feed line (12), which on the one hand with the resistance wire (2) and on the other hand is connected to a feed or current drain line (15), the feed division (12) behind the end of the Haller (1) with a deformable part (14) in the axis of the Ih-Iter (1) pivoted and held in the end of the vacuum tube (3), and that a wire-like retaining element (17) is provided, which on the one hand on the tube (3), preferably on a protruding into this Glashülsc (16), and on the other hand on the holder (1) is supported to together with the feed line (12) to hold the holder (1) in its axial central position.

2. Electrical heating element according to claim 1. characterized in that the holder (1) inserted in the vacuum tube (3) at each end arranged support member (7) as an elastically deformable, for example slotted in the axial direction Ring (8) is formed, which radially extending, preferably outwardly curved elastic arms or claws (10) through which the support member (7) on the inner wall of the vacuum tube (3) is supported to hold the holder (1) in a centered position.

3. Electrical heating element according to claim 1 or 2, characterized in that each feed line (12) by means of a socket (sleeve 13) or the like. Mild Corresponding end piece of the resistance wire (2) and od by a soldered connection. Like. With a feed line or a current flow line (5, 15) is connected and that this is preferably elastic deformable retaining element (17) is soldered with one end to the feed line (15).

4. Electrical heating element according to one of claims I to 3, characterized in that the Retaining element (17) diametrically opposite to the feed line (12) with a straight part on the Ring (8) or the holder (1) is arranged and that both parts (12, 17) are fixed in place in this position are.

5. Electrical heating element according to one of claims 1 to 4, characterized in that the Retaining element (17) consists of the same material as the feed line (12).

6. Electrical heating element according to one of claims 1 to 5, characterized in that the Retaining element (17) with one end with a bend (19) into an indentation (20) of the holder (1) engages and at the other end with a deformable part (18) in the axis of the holder (1) pivoted and held in the end of the vacuum tube (3).

7. Electrical heating element according to one of claims 1 to 6, characterized in that the Feed line (12) and the retaining element (17) two longitudinal and diametrically »rain-

overlying parts are made, the opposite ends of which are bent back, in such a way that two radially extending parts (14, 18) are formed which are connected to the feed or Current drain line by soldering or the like. Are connected.

8. Electrical heating element according to one of claims 1 to 7, characterized in that the End piece of the holder (1), the preferably with arms or claws (10) provided support member (7), the Feed line (12) and the retaining element (17) with an elastically deformable positioning ring (21), ζ. 15. Are surrounded in the manner of a cuff.

9. Electrical heating element according to claim 8, characterized in that the positioning (21) is slotted in the longitudinal direction and has two opposing grooves (24) in which the feed line (12) and the retaining element (17) are guided.

10. Electrical heating element according to claim 8 or 9, characterized in that the position ring (21) is polygonal or star-shaped and its ends in the assembled state on the inner surface of the vacuum tube (3) of the heating element issue.