DE3620203A1

DE3620203A1 - HEATING ELEMENT

Info

Publication number: DE3620203A1
Application number: DE19863620203
Authority: DE
Inventors: Fritz Ing Grad Petzi
Original assignee: Ludwig Riedhammer GmbH and Co KG
Current assignee: Riedhammer GmbH and Co KG
Priority date: 1986-06-16
Filing date: 1986-06-16
Publication date: 1987-12-17
Also published as: DE3620203C2; WO1987007811A1

Abstract

In order to improve the flexibility and ease of assembly of a heating element, it is proposed that the latter is not made of one and the same material but that at least the connection piece is made from another electrically-conductive but heat-resistant material.

Description

Die Erfindung betrifft ein Heizelement, insbesondere ein solches zur elektrischen Beheizung von Industrieöfen.The invention relates to a heating element, in particular a such for the electrical heating of industrial furnaces.

Unter der Bezeichnung "Industrieofen" wird jede Art von kontinuierlich und diskontinuierlich arbeitendem Industrie ofen verstanden. Beispielsweise seien Tunnel- und Rollen öfen, Herdwagenöfen, Kammeröfen, Haubenöfen, zum Beispiel für die keramische Industrie aber ebenso Schachtöfen, Knüppelwärmöfen, Schmiedeöfen für die Metallindustrie und Öfen für die Glasindustrie genannt. Eine Beschränkung besteht insoweit aber nicht.Under the name "industrial furnace" each type of continuous and discontinuous industry oven understood. For example, tunnel and roles ovens, bogie hearth furnaces, chamber furnaces, hood furnaces, for example for the ceramic industry but also shaft furnaces, Billet heating furnaces, forging furnaces for the metal industry and furnaces for the glass industry. A limitation in this respect does not exist.

Die Erfindung ist bevorzugt auf Heizelemente zur Erzielung von höheren Ofentemperaturen, insbesondere über 1200°C, vorzugsweise über 1500°C gerichtet. The invention is preferred to achieve heating elements higher furnace temperatures, especially above 1200 ° C, preferably directed above 1500 ° C.

Im Stand der Technik sind verschiedene derartige Heizele mente bekannt. Bevorzugt werden solche aus Molybdändisilicid (MoSi₂), insbesondere wegen ihrer guten Widerstandsfähig keit gegenüber Oxidation bei hohen Temperaturen. Unter allen metallischen Materialien mit guter elektrischer und thermischer Leitfähigkeit gilt Molybdändisilicid als für den genannten Einsatzzweck besonders geeignet, obwohl daraus hergestellte Heizelemente auch Nachteile aufweisen.Various such heating elements are known in the prior art. Those made of molybdenum disilicide (MoSi ₂ ) are preferred, in particular because of their good resistance to oxidation at high temperatures. Among all metallic materials with good electrical and thermal conductivity, molybdenum disilicide is considered to be particularly suitable for the application mentioned, although heating elements made from it also have disadvantages.

MoSi₂ ist ein intermetallisches, sprödes Material, aus dem sich nicht nur schwer Formkörper, wie Heizelemente, herstellen lassen, sondern bei dem auch die fertigen Pro dukte nur sehr schwer zu handhaben sind. Gerade beim Ein satz im Industrieofenbau, wo die Heizelemente durch die Ofenwandung geführt und befestigt werden müssen, kommt es häufig vor, daß Heizelemente durch Anschlagen am Ofen gehäuse zerstört werden.MoSi ₂ is an intermetallic, brittle material from which molded articles such as heating elements are not only difficult to manufacture, but also in which the finished products are very difficult to handle. Especially when used in industrial furnace construction, where the heating elements must be guided through the furnace wall and fastened, it often happens that heating elements are destroyed by striking the furnace housing.

Insbesondere um die Sprödigkeit zu verringern, sind Cermet- Materialien aus Molybdändisilicid mit einem relativ leicht schmelzenden Glas bekannt. Oberhalb von 1500 oder 1600°C schmilzt die Glaskomponente, die bis zu 20 Volumenprozent ausmachen kann, wodurch sich eine gewisse plastische Ver formbarkeit ergibt.In particular, to reduce brittleness, cermet Materials made of molybdenum disilicide with a relatively light weight melting glass known. Above 1500 or 1600 ° C melts the glass component, which is up to 20 volume percent can make out what a certain plastic Ver malleability results.

Bei Kontakt mit der Umgebungsluft bildet sich eine ober flächliche Glasschicht und unter dieser eine dünne Schicht von Mölybdändisilicid mit geringerem Siliciumanteil (Mo₅Si₃). Diese "Schutzschicht" haftet außerordentlich gut und löst sich nicht automatisch, falls das Heizelement abgekühlt wird. Bleibt das Heizelement danach allerdings in einem Temperaturbereich unter 800°, insbesondere in einem Tempera turbereich zwischen 600 und 900°C, so löst sich die Schutz schicht doch und es wird insbesondere keine neue Schutz schicht gebildet. Es kommt zur sogenannten "Molybdändisilicid- Pest", einem Abblättern einzelner Schichten nach und nach mit jeweils zwischenzeitlicher Oxidierung, wobei das Ele ment immer dünner wird, bis es schließlich bricht.Upon contact with the ambient air, a surface layer of glass forms and a thin layer of molybdenum disilicide with a lower silicon content (Mo ₅ Si ₃ ). This "protective layer" adheres extremely well and does not come off automatically if the heating element is cooled. However, if the heating element then remains in a temperature range below 800 °, in particular in a temperature range between 600 and 900 ° C, the protective layer will dissolve and in particular no new protective layer will be formed. There is a so-called "molybdenum disilicide plague", a peeling off of individual layers gradually with intermediate oxidation, whereby the element becomes thinner and thinner until it finally breaks.

Die Heizelemente bestehen in der Regel aus dem eigentlichen Heizdraht (der Heizschleife) und den daran vorzugsweise angeschweißten Anschlußstücken. Der eigentliche Heizteil weist dabei einen geringeren Durchmesser auf als der An schlußteil, damit in letzterem aufgrund des erhöhten spezi fischen elektrischen Widerstandes geringere Temperaturen eingestellt werden.The heating elements usually consist of the actual one Heating wire (the heating loop) and preferably on it welded fittings. The actual heating part has a smaller diameter than the An final part, so in the latter due to the increased spec fish electrical resistance lower temperatures can be set.

Normalerweise beträgt der Durchmesser des Heizteiles 6 bis 9 mm, während der der Anschlußteile zwischen 12 und 18 mm liegt.The diameter of the heating part is normally 6 up to 9 mm, during that of the connecting parts between 12 and 18 mm.

Die Form des Heizteils kann beliebig sein, beispielsweise U- oder mäanderförmig, rechtwinklig oder gekrümmt abgebogen, auf jeden Fall sind jedoch pro Heizelement zwei Anschluß stücke notwendig.The shape of the heating part can be any, for example U-shaped or meandering, bent at right angles or curved, in any case, however, there are two connections per heating element pieces necessary.

In der Regel erfolgt die Anbringung der Heizelemente derart, daß sie mit ihren Anschlußstücken in der Ofenwand, dem Ofenmauerwerk einliegen, und nur der Heizteil in den zu beheizenden Ofenraum hineinragt.As a rule, the heating elements are attached in such a way that with their fittings in the furnace wall, the Insert furnace masonry, and only the heating part in the too heating furnace space protrudes.

Entsprechend stellt sich dann zwischen Innen- und Außen fläche des Mauerwerks, in dem die Anschlußstücke im Abstand zueinander einliegen, ein Temperaturgefälle von innen nach außen ein.Accordingly, there is a difference between inside and outside area of the masonry in which the connectors are spaced to each other, a temperature gradient from the inside to the outside.

Beispielsweise bei einer Temperatur des Heizleiters von 1400°C liegt dann der vorstehend genannte kritische Temperaturbereich zwischen 600 und 800°C etwa in der Mitte der Längserstreckung der Anschlußstücke, und damit im Mauerwerk.For example at a temperature of the heating conductor of 1400 ° C is then the above critical Temperature range between 600 and 800 ° C approximately in the Middle of the longitudinal extent of the connecting pieces, and thus in the masonry.

Die erwähnte Molybdändisilicidpest bildet sich dann bevor zugt hier aus. Die Heizelemente brechen häufig in diesem Bereich und müssen dann ausgetauscht werden, wobei sich ihre Entnahme beziehungsweise der Ersatz relativ schwierig darstellen kann, falls es zu einem vollständigen Bruch gekommen ist.The above-mentioned molybdenum disilicide plague then forms moves out here. The heating elements often break in this Area and then need to be replaced, taking care their removal or replacement is relatively difficult can represent if there is a complete break has come.

Abgesehen von den hohen Kosten für ein neues Heizelement entsteht so bei verringerter Lebensdauer auch noch ein erhöhter Reparaturaufwand.Apart from the high cost of a new heating element this also creates a reduced lifespan increased repair effort.

Man hat zwar versucht, durch eine Art Adapter, mit dem die Anschlußenden parallel zueinander ausgerichtet werden, insoweit eine Erleichterung zu schaffen, die beschriebene Schwierigkeit der Oxidation im Temperaturbereich unter 800°C kann damit jedoch nicht beseitigt werden.One tried, with a kind of adapter, with the the connection ends are aligned parallel to each other, in so far as a relief to create the described Difficulty of oxidation in the temperature range below However, 800 ° C cannot be eliminated with it.

Der Erfindung liegt insoweit die Aufgabe zugrunde, ein Heizelement anzubieten, das eine längere Lebensdauer auf weist und insbesondere auch im Temperaturbereich unterhalb 800°C stabil ist. Ferner soll das Heizelement so gestal tet sein, daß ein leichterer und kostengünstigerer Aus tausch sowie eine leichtere Handhabung insgesamt ermög licht wird. Schließlich soll das Heizelement in einer bevorzugten Ausführungsform auch so gestaltet sein, daß Anschlüsse mit benachbarten Heizelementen leichter durch führbar sind.In this respect, the invention is based on the object Offer heating element that has a longer lifespan points and in particular also in the temperature range below 800 ° C is stable. Furthermore, the heating element should be so designed tet that a lighter and cheaper Aus exchange and easier handling overall light becomes. After all, the heating element is supposed to be in one preferred embodiment can also be designed so that Connections with neighboring heating elements easier through are feasible.

Die Erfindung steht unter der Erkenntnis, daß ein elek trisches Heizelement, insbesondere ein solches aus Molybdän- Silicium-Verbindungen, nicht zwangsweise aus ein und dem selben Material bestehen muß; es vielmehr Möglichkeiten gibt, ein derartiges Heizelement auch mit Anschlußteilen aus anderen Materialien zu verbinden.The invention is based on the knowledge that an elec trical heating element, especially one made of molybdenum Silicon compounds, not necessarily one and the other must consist of the same material; there are rather possibilities there, such a heating element also with connecting parts to connect from other materials.

Insoweit schlägt die Erfindung ein elektrisches Heizelement, bestehend aus einem Heizteil und einem Anschlußteil vor, wobei der Heizteil und der Anschlußteil zumindest teil weise aus unterschiedlichen, elektrisch leitenden Materialien bestehen. Dabei kann der Anschlußteil entweder mit einem Teilabschnitt, vorzugsweise mit seinem dem Heizteil abge wandten hinteren freien Endabschnitt oder auch vollständig aus einem gegenüber dem Heizteil unterschiedlichen Material bestehen.In this respect, the invention proposes an electric heating element consisting of a heating part and a connection part before, wherein the heating part and the connecting part at least partially wise from different, electrically conductive materials consist. The connector can either with a Section, preferably abge with its the heating part turned rear free end section or even completely made of a different material than the heating part consist.

Die Verbindung zwischen Heiz- und Anschlußteil kann dabei entweder unmittelbar oder mittelbar erfolgen, wobei schon aus Gründen der Herstellung und Handhabbarkeit eine mittel bare Verbindung, zum Beispiel durch ein Zwischenstück, bevorzugt wird.The connection between the heating and connecting part can done either directly or indirectly, already a medium for reasons of manufacture and manageability bare connection, for example through an intermediate piece, is preferred.

Auf diese Art und Weise kann insbesondere der in der Ofen wand beziehungsweise dem Ofenmauerwerk angeordnete Abschnitt, nämlich der Anschlußabschnitt des Heizelementes, aus einem Material hergestellt werden, das zwar ebenfalls elektrisch leitend ist, aber gegenüber thermischer und atmosphärischer Belastung weniger empfindlich als das Material des Heiz teils ist.In this way, in particular in the oven wall or section arranged to the brickwork, namely the connection section of the heating element, from a Material are produced, which is also electrical is conductive, but compared to thermal and atmospheric Load less sensitive than the material of the heater partly is.

Insbesondere bei einem aus Molybdän-Silicium-Verbindungen, insbesondere Molybdändisilicid bestehenden Heizelement soll erfindungsgemäß nur noch der Heizteil und gegebenen falls ein Teilabschnitt des sich daran anschließenden Anschlußteils aus Molybdändisilicid bestehen, während der hintere, freie Anschlußteil aus einem unterschiedlichen Material bestehen kann.Especially with one made of molybdenum-silicon compounds, in particular molybdenum disilicide existing heating element According to the invention, only the heating part and given if a section of the adjoining Connection part consist of molybdenum disilicide, while the rear, free connector from a different Material can exist.

Dabei wird bei entsprechender konstruktiver Gestaltung vor allem auch der "kritische Temperaturbereich" für Molybdändisilicid, nämlich der Temperaturbereich unter halb 800°C, insbesondere zwischen 600 und 800°C, auf den nicht aus Molybdändisilicid bestehenden Abschnitt des Anschlußteiles verlagert, so daß die eingangs beschrie bene Korrosion (Molybdändisilicidpest) nicht mehr auftreten kann.This is done with a corresponding constructive design especially the "critical temperature range" for Molybdenum disilicide, namely the temperature range below half 800 ° C, especially between 600 and 800 ° C the section not made of molybdenum disilicide of the connecting part relocated so that the above described level corrosion (molybdenum disilicide plague) no longer occur can.

Darüber hinaus bietet insbesondere die Ausführungsform, bei der der Heizteil und gegebenenfalls ein erster Abschnitt des Anschlußteiles mit dem übrigen Anschlußteil durch eine lösbare Klemm- oder Schraubverbindung angeschlossen ist, den entscheidenden Vorteil, daß nicht mehr das kom plette Heizelement ausgetauscht werden braucht, sondern nur noch dessen vorderer, den Heizteil tragender Abschnitt, während der hintere Anschlußteilabschnitt wiederverwendbar ist.In addition, the embodiment in particular offers in which the heating part and possibly a first section of the connector with the rest of the connector a detachable clamp or screw connection is connected is the decisive advantage that the com plette heating element needs to be replaced, but only its front section, which carries the heating part, while the rear connector section is reusable is.

Hierdurch wird nicht nur das teure Material für den Heizteil eingespart, sondern gerade im bruchempfindlichen Lagerab schnitt des Heizelementes, zum Beispiel in der Wand oder der Decke eines Industrieofens, ist jetzt ein Abschnitt des Heizelementes angeordnet, der zwar ebenso temperatur beständig, jedoch sehr viel weniger bruchempfindlich ist als der in den Ofen hineinragende Teil des Heizelementes. Insoweit wird die Gefahr einer Zerstörung des Heizelemen tes bei der Montage, aber auch beim Transport aufgrund der geringeren Bauteillänge, deutlich vermindert.This not only makes the expensive material for the heating part saved, but especially in the fragile warehouse cut the heating element, for example in the wall or the ceiling of an industrial furnace, is now a section arranged of the heating element, which is also temperature durable but much less sensitive to breakage than the part of the heating element protruding into the furnace. To this extent there is a risk of the heating elements being destroyed due to assembly, but also due to transport the shorter component length, significantly reduced.

Die vorzugsweise lösbare Verbindung zwischen dem Anschluß teil beziehungsweise dem entsprechenden Abschnitt des Anschlußteils und dem Heizteil kann auf unterschiedlichste Art und Weise erfolgen.The preferably detachable connection between the connection part or the corresponding section of the Connection part and the heating part can on most different Way.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird eine Klemmverbindung aus einem zylinderförmigen Rohrab schnitt vorgeschlagen, in dessen einem offenen Ende eine sich nach außen erweiternde und nach außen vorstehende Klemmhülse angeordnet ist, die über eine Zugeinrichtung gegen den zylindrischen Rohrabschnitt unter Festlegung eines in die Klemmhülse eingelegten Heizteil- oder Anschluß teilabschnittes festlegbar ist. Dies kann zum Beispiel über eine Zugstange erfolgen, die an ihrem der Klemmhülse zugewandten Ende ein Außengewinde aufweist, das in ein in der Klemmhülse angeordnetes Innengewinde schraubbar ist, wobei die Endstellung von Zugstange und Klemmhülse durch entsprechende Flansche an diesen Bauteilen vorgegeben wird. Am nach außen vorragenden Abschnitt der Zugstange kann dann der elektrische Anschluß erfolgen.In an advantageous embodiment of the invention a clamp connection from a cylindrical Rohrab cut suggested in one open end of one expanding outwards and projecting outwards Clamping sleeve is arranged via a pulling device against the cylindrical pipe section under fixing a heating part or connection inserted into the clamping sleeve section can be determined. For example via a pull rod, which on its the clamping sleeve facing end has an external thread that in a internal thread arranged in the clamping sleeve can be screwed is, the end position of the tie rod and clamping sleeve specified by appropriate flanges on these components becomes. On the outwardly projecting section of the drawbar the electrical connection can then be made.

Selbstverständlich stehen dem Fachmann eine Vielzahl wei terer Verbindungsarten zur Verfügung, zum Beispiel eine Schraubverbindung. Of course, a multitude of white are available to the expert other connection types are available, for example one Screw connection.

Dabei kann das aus einem anderen Material bestehende An schlußstück relativ dünnwandig und damit leicht ausgebildet werden, was die Handhabbarkeit insgesamt weiter begünstigt.This can be made of a different material closing piece relatively thin-walled and thus easily formed be, which further favors the overall manageability.

Dem Fachmann stehen darüber hinaus eine Vielzahl von Werk stoffen zur Verfügung, aus denen er den Anschlußteil be ziehungsweise Anschlußteilabschnitt herstellen kann.A large number of works are also available to the expert substances available from which he be the connector can produce connecting part section.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird ein temperaturbeständiger, vorzugsweise im Temperatur bereich bis 1200°C beständiger Stahl vorgeschlagen, zum Beispiel ein Chrom-Nickel-Stahl. Beispielhaft wird eine Chrom-Nickel-Stahlqualität mit 18 bis 25 Gewichts prozent Chrom und 8 bis 20 Gewichtsprozent Nickel vorge schlagen. Anstelle von Nickel kann beispielsweise auch Kobalt als Legierungselement eingesetzt werden, um die gewünschte Temperaturbeständigkeit des Stahls zu erzielen.In an advantageous embodiment of the invention a temperature resistant, preferably in temperature steel resistant to 1200 ° C suggested, for example a chrome-nickel steel. Will be exemplary a chrome-nickel steel quality with 18 to 25 weights percent chromium and 8 to 20 weight percent nickel beat. Instead of nickel, for example Cobalt can be used as an alloying element to achieve the desired temperature resistance of the steel.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung wird neben der bes seren Handhabbarkeit und leichteren Montage sowie der Möglichkeit des Einsatzes preiswerterer und leichterer Materialien auch ein geringerer elektrischer/Wärmever lust erreicht.Due to the inventive design, bes seren manageability and easier assembly and the Possibility of using cheaper and easier Materials also have a lower electrical / heat consumption lust reached.

Da bei Heizelementen nach dem Stand der Technik, die voll ständig aus Molybdändisilicid bestehen, der Heizleiter ein Drittel und jedes Anschlußende ein weiteres Drittel der Kosten ausmacht, ergibt sich aufgrund der erfindungs gemäßen Ausbildung auch insoweit ein Kostenvorteil neben den genannten Ersparnissen durch längere Lebensdauer und geringere Bruchempfindlichkeit der Bauteile.Because with heating elements according to the prior art, the full consist of molybdenum disilicide, the heat conductor one third and each connection end another third the cost, arises from the invention appropriate training in addition to a cost advantage the savings mentioned through longer life and lower breaking sensitivity of the components.

Die erfindungsgemäße Ausgestaltung einesHeizelementes ermöglicht es in einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung auch, den Anschlußteil beziehungsweise Anschluß teilabschnitt, der aus einem anderen Material besteht, so auszubilden, daß im Abstand vor seinem freien hinteren Ende ein elektrisches Anschlußstück ausgebildet wird. Dieses Anschlußstück soll dabei vorzugsweise so angeordnet werden, daß es bei der Montage des Heizelementes in einer Ofenwand oder -decke noch in der Wand oder Decke verläuft, so daß die elektrische Verbindung zum benachbarten Anschluß stück innerhalb der Ofenwand beziehungsweise des Ofenmauer werkes erfolgt. Hierdurch können die elektrischen und thermischen Verluste weiter minimiert werden.The inventive design of a heating element enables it in an advantageous embodiment of the Invention also, the connecting part or connection subsection made of a different material, to train so that at a distance in front of his free rear End an electrical connector is formed. This connector is preferably arranged so be that when installing the heating element in a Stove wall or ceiling still runs in the wall or ceiling, so that the electrical connection to the adjacent connector piece within the furnace wall or the furnace wall work takes place. This allows the electrical and thermal losses can be further minimized.

Als zusätzliche Maßnahme zur Förderung des vorgenannten Zwecks sieht die Erfindung vor, daß der Anschlußteil oder Anschlußteilabschnitt so ausgebildet ist, daß er an seinem freien hinteren Ende mit einem elektrisch und thermisch isolierenden Bauteil, beispielsweise einem feuerfesten keramischen Isolierstein, abgedichtet werden kann.As an additional measure to promote the aforementioned For the purpose of the invention provides that the connecting part or Connection section is designed so that it on his free rear end with an electrical and thermal insulating component, for example a refractory ceramic insulating stone, can be sealed.

So können sowohl Stern- als auch Reihenschaltungen der verschiedenen Heizelemente ohne weiteres leicht vorgenommen werden.So both star and series connections of the various heating elements easily made will.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Patentansprüchen sowie den übrigen Beschreibungsunterlagen.Further advantages of the invention result from the others Claims and the other description documents.

Nachstehend wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in schematischer Ansicht in The invention will be described in more detail below with reference to the drawing explained. The drawing shows a schematic view in

Fig. 1 ein Heizelement nach dem Stand der Technik Fig. 1 shows a heating element according to the prior art

Fig. 2 eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Heizelementes Fig. 2 shows an embodiment of a heating element according to the invention

Fig. 3 eine Klemmverbindung eines erfindungsgemäßen Heizelementes Fig. 3 shows a clamp connection of a heating element according to the invention

Fig. 4 eine Schaltanordnung für eine Mehrzahl erfindungs gemäßer Heizelemente Fig. 4 shows a circuit arrangement for a plurality of heating elements according to the Invention

Fig. 5 eine weitere Ausführungsform einer Schaltung einer Mehrzahl erfindungsgemäßer Heizelemente. Fig. 5 shows a further embodiment of a circuit of a plurality of heating elements according to the invention.

Das in Fig. 1 dargestellte Heizelement nach dem Stand der Technik besteht aus einem U-förmig abgebogenen Heizteil 10 mit zwei Schenkeln 12,14 und zwei sich an diese an schließenden Anschlußteilen 16, 18, an deren freie Enden 20, 22 (nicht dargestellte) elektrische Anschlüsse anklemm bar sind.The heating element shown in FIG. 1 according to the prior art consists of a U-shaped bent heating part 10 with two legs 12, 14 and two connecting parts 16 , 18 connected to them , at their free ends 20 , 22 (not shown) electrical connections can be connected.

Das Heizelement besteht vollständig aus Molybdändisilicid. Der Heizteil 10 weist einen Durchmesser von 6 mm auf, während die Anschlußteile 16, 18 einen Durchmesser von jeweils 12 mm besitzen.The heating element is made entirely of molybdenum disilicide. The heating part 10 has a diameter of 6 mm, while the connecting parts 16 , 18 each have a diameter of 12 mm.

Der Übergangsbereich zwischen den Schenkeln 12, 14 des Heizteils 10 zu den Anschlußteilen 16, 18 ist konisch sich erweiternd ausgebildet. Der Heizteil 10 ist an den Anschluß teil (die Anschlußteile 16, 18) geschweißt. The transition area between the legs 12 , 14 of the heating part 10 to the connecting parts 16 , 18 is designed to widen conically. The heating part 10 is welded to the connection part (the connection parts 16 , 18 ).

In Fig. 2 ist eine erste Ausführungsform eines erfindungs gemäßen Heizelementes dargestellt. Dieses weist wiederum einen U-förmig gestalteten Heizteil 30 mit zwei Schenkel abschnitten 32, 34 auf, die analog der Ausführungsform gemäß Fig. 1 über einen konisch sich erweiternden Abschnitt 36, 38 in den aus zwei Teilen bestehenden Anschlußteil 40, 42 übergehen.In Fig. 2, a first embodiment of a heating element according to the Invention is shown. This in turn has a U-shaped heating part 30 with two leg sections 32 , 34 , which pass analogously to the embodiment according to FIG. 1 via a conically widening section 36 , 38 in the connecting part 40 , 42 consisting of two parts.

Die Anschlußteile 40, 42 sind jeweils zweiteilig ausgebil det, wobei die dem Heizteil 30 zugewandten Abschnitte 44, 46 wie der Heizteil 30 aus Molybdändisilicid bestehen, während die hinteren freien Anschlußteilabschnitte 48, 50 aus einem Chrom-Nickel-Stahl der Qualität 25/15 bestehen.The connecting parts 40 , 42 are each formed in two parts, the sections 44 , 46 facing the heating part 30 , like the heating part 30, made of molybdenum disilicide, while the rear free connecting part sections 48 , 50 consist of a chrome-nickel steel of the quality 25/15 .

Die Abschnitte 44,46 der Anschlußteile 40,42 sind mit den hinteren Anschlußabschnitten 48, 50 über jeweils eine Klemmverbindung 52, 54 elektrisch leitend angeschlossen.The sections 44, 46 of the connection parts 40, 42 are electrically conductively connected to the rear connection sections 48 , 50 via a clamp connection 52 , 54 in each case.

Die externen elektrischen Anschlüsse erfolgen wie beim Stand der Technik.The external electrical connections are the same as for the State of the art.

Die Anordnung ist so gewählt, daß bei einer Temperatur des Heizteiles 30 von circa 1400°C die hinteren Anschluß abschnitte 48, 50 in dem Teil der Ofenwand angeordnet sind, in dem Temperaturen unterhalb von 1000°C herrschen. Damit liegen die hinteren Anschlußteilabschnitte 48, 50 aus Chrom-Nickel-Stahl auch in dem Bereich, bei dem das Heizelement eine Temperatur von 600 bis 800°C aufweist, also in dem für Molybdän-Disilicid-Bauteile kritischen Bereich. Dieser Temperaturbereich beeinflußt die Festigkeit des Stahls jedoch in keiner Weise. The arrangement is chosen so that at a temperature of the heating part 30 of approximately 1400 ° C, the rear connection portions 48 , 50 are arranged in the part of the furnace wall in which temperatures below 1000 ° C prevail. The rear connecting part sections 48 , 50 made of chromium-nickel steel thus also lie in the region in which the heating element has a temperature of 600 to 800 ° C., that is to say in the region critical for molybdenum disilicide components. This temperature range does not affect the strength of the steel in any way.

Bei einem Verbrauch des Heizelementes, das hier also aus dem Heizteil 30 sowie den vorderen Anschlußteilabschnitten 44,46 besteht, brauchen nur noch diese Teile gegenüber den Klemmverbindungen 52, 54 gelöst und ein neuer Einsatz auf den verbleibenden hinteren Anschlußteilabschnitten 48, 50 festgelegt werden. Dadurch ergeben sich erhebliche Kostenvorteile. Außerdem ist gerade der durch mechanische Belastungen in Anspruch genommene hintere Teil des Heiz elementes aus dem mechanisch unempfindlicheren Stahl herge stellt, so daß sich auch insgesamt eine geringere Spröd bruchempfindlichkeit ergibt.With a consumption of the heating element, which thus consists of the heating 30 and the front connector sections 44,46 here, only these parts need over the terminal connections 52, released 54 and a new insert on the remaining rear connector sections 48, are set 50th This results in considerable cost advantages. In addition, the rear part of the heating element used by mechanical loads is made of mechanically less sensitive steel, so that overall there is less brittleness to breakage.

In Fig. 3 ist eine erfindungsgemäße Klemmverbindung dar gestellt. Der Anschlußteil 60 besteht dabei aus einem zylinderförmigen Rohrabschnitt 62, in dessen vorderes freies Ende 63 eine Klemmhülse 64 hineinragt, die sich zum freien vorderen Ende 63 des Rohrabschnittes 62 hin erweitert und nach außen vorsteht sowie einen endseitigen umlaufenden Flanschrand 65 aufweist. An ihrem rückwärtigen Ende weist die Klemmhülse 64 einen verjüngten Abschnitt 66 mit einem Innengewinde auf, in den eine Zugstange 68 hineinragt, die an ihrem vorderen freien Ende 70 ein zum lnnengewinde der Klemmhülse korrespondierendes Außengewinde aufweist.In Fig. 3, a clamp connection according to the invention is provided. The connecting part 60 consists of a cylindrical tube section 62 , into the front free end 63 of which a clamping sleeve 64 protrudes, which widens toward the free front end 63 of the tube section 62 and protrudes outwards, and has an end-side circumferential flange edge 65 . At its rear end, the clamping sleeve 64 has a tapered section 66 with an internal thread into which a pull rod 68 projects, which has at its front free end 70 an external thread corresponding to the internal thread of the clamping sleeve.

Die Zugstange 68 ragt nach hinten über je eine zylindrische Öffnung in im Abstand stehenden Zwischenwänden 72, 80 des Rohrabschnittes 62 vor und weist zwischen diesen einen außenseitigen Flansch 74 auf. Der außenseitige elektrische Anschluß ist bei 76 vorgesehen.The pull rod 68 protrudes rearward through a cylindrical opening in spaced intermediate walls 72 , 80 of the pipe section 62 and has an outside flange 74 between them. The outside electrical connection is provided at 76 .

Durch Verschrauben der Zugstange 68 gegenüber der zum Beispiel geschlitzten Klemmhülse 64 wird diese nach hinten (Pfeilrichtung F) gezogen und klemmt dabei den vorderen Anschlußteilabschnitt 76 eines Heizelementes 78 fest. Das Heizelement 78 kann durch Drehung der Zugstange 68 in umgekehrte Richtung und damit Freigabe der Klemmhülse 64 gegenüber dieser wieder gelöst und dann herausgenommen werden. Dabei stützt sich der Flansch 74 jeweils an den Zwischenwänden 72, 80 ab.By screwing the pull rod 68 in relation to the slotted clamping sleeve 64 , for example, the latter is pulled backwards (arrow direction F ) and clamps the front connecting section 76 of a heating element 78 firmly. The heating element 78 can be released and then removed by rotating the pull rod 68 in the opposite direction and thus releasing the clamping sleeve 64 relative to the latter. The flange 74 is supported on the intermediate walls 72 , 80 .

In den Fig. 4 und 5 sind verschiedene erfindungsgemäße Heizelemente in Reihen- (Fig. 4) beziehungsweise Stern schaltung (Fig. 5) dargestellt, wobei jeweils eine elek trische Verbindung 81 von zwei Heizelementen im Bereich der hinteren korrespondierenden und jeweils verkürzten Anschlußstücke 48, 50 der Heizelemente erfolgt. Dabei ist die Anordnung der Heizelemente insgesamt so, daß der ent sprechende Verbindungsbereich 81 innerhalb der Ofenwand (nicht dargestellt) angeordnet ist. Zur besseren Isolierung kann von außen noch ein feuerfester keramischer Isolierstein 82 vorgesetzt werden.In Figs. 4 and 5 different heating elements according to the invention in series (FIG. 4) or star connection (Fig. 5), wherein a respective elec tric connection 81 of two heating elements in the region of the rear corresponding and respectively shortened connecting pieces 48, 50 of the heating elements takes place. The arrangement of the heating elements is such that the corresponding connection area 81 is arranged within the furnace wall (not shown). For better insulation, a refractory ceramic insulating block 82 can be placed from the outside.

Anstelle der dargestellten U-förmigen Heizelemente können selbstverständlich auch anders geformte Heizelemente auf die erfindungsgemäß vorgeschlagene Weise gestaltet werden. Beispielsweise werden hier doppel-haarnadelförmig gestaltete Heizteile oder abgewinkelte Heizteile genannt.Instead of the U-shaped heating elements shown can naturally also differently shaped heating elements the way proposed according to the invention are designed. For example, double hairpins are used here Heating parts or angled heating parts called.

Claims

1. Electrical heating element, consisting of a heating part ( 30 ) and a connecting part ( 40 , 42 , 60 , 76 ), characterized in that the heating part ( 30 ) and the connecting part ( 40 , 42 , 60 , 76 ) at least partially different, electrically conductive materials exist.

2. Heating element according to claim 1, characterized in that the connecting part ( 40 , 42 , 60 ) with its heating part ( 30 ) facing away from the free end portion ( 48 , 50 , 60 , 76 ) consists of a different material.

3. Heating element according to claim 1 or 2, characterized, that the heating and connecting part directly with each other are connected.

4. Heating element according to claim 1 or 2, characterized in that the heating part ( 30 ) and optionally an adjoining first section ( 44 , 46 , 76 ) of the connecting part ( 40 , 42 , 60 , 76 ) via an intermediate piece ( 52 , 54 , 64 ) are connected to the connecting part (section) ( 48 , 50 , 60 , 76 ).

5. Heating element according to claim 4, characterized in that the heating part ( 30 ) via a releasable clamping connection ( 52 , 54 , 60 , 64 ) with the connecting part (section) ( 48 , 50 , 60 , 76 ) is connected.

6. Heating element according to claim 4, characterized, that the heating part via a screw connection with the Connection part (section) is connected.

7. Heating element according to claim 5, characterized in that the clamping connection ( 52 , 54 , 60 , 64 ) consists of a cylindrical tube section ( 62 ) with a conically widening outwardly projecting and outwardly projecting clamping sleeve ( 64 ), which over a pulling device ( 68 ) can be fixed against the cylindrical tube section ( 62 ) by fixing an inserted heating section or connecting section ( 76 , 78 ).

8. Heating element according to one of claims 1 to 7, characterized in that the connecting part (section) ( 48 , 50 ) is provided at a distance from its free rear end with an electrical connector ( 81 ).

9. Heating element according to one of claims 1 to 8, characterized in that the connection part (section) ( 40 , 42 , 60 , 76 ) and / or the intermediate piece ( 52 , 54 , 64 ) made from a different material temperature-resistant material exist.

10. Heating element according to claim 9, characterized in that the connecting part (section) ( 40 , 42 , 60 , 76 ) and / or the intermediate piece ( 52 , 54 , 64 ) from a temperature constant, preferably in the temperature range up to 1200 ° C temperature resistant Steel.

11. Heating element according to claim 10, characterized in that the connecting part (section) ( 40 , 42 , 60 , 76 ) and / or the intermediate piece ( 52 , 54 , 64 ) made of a chrome-nickel steel or chrome-cobalt steel consists.

12. Heating element according to one of claims 1 to 11, characterized in that the heating part ( 30 ) consists of a molybdenum-silicon alloy, preferably MoSi ₂ .

13. Heating element according to one of claims 1 to 12, characterized in that the connecting part (section) ( 40 , 42 , 60 , 76 ) is so formed that it has at its free rear end with an electrically and thermally insulating component ( 82nd ) is sealable.

14. Heating element according to claim 13, characterized in that the component ( 82 ) is a refractory ceramic Iso lierstein.