Banse, Thomas (Schonnebeckhöfe 238 Essen, D-45327, DE)
| 1. | Infrarotstrahlerelement mit wenigtens einem elektrischen Leiterdraht mit jeweils zwei Anschlußenden und einem hitzebeständigen Elektroisolator, dadurch gekennzeichnet, daß das Element ein Gewebe (3) ist, in welchem der als Faden ausgebildete Elek troisolator die Kette (1) und der Leiterdraht den Schuß (2) bilden. |
| 2. | Infrarotstrahlerelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewebe (3) mit Leinwandbindung, Köperbindung oder Atlasbindung, insbesondere Leinwandbin dung ausgebildet ist. |
| 3. | Infrarotstrahlerelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektroisolator ein Quarzglasfaden oder keramischer Faden ist. |
| 4. | lnfrarotstrahlerelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektroisolator ein flexibler Faden ist. |
| 5. | Infrarotstrahlerelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektroisolator im Infrarotwellenlängenbereich thermisch beständig ist. |
| 6. | Infrarotstrahlerelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Element in Bandform vorliegt und an beiden Längskanten mit einer Borte des Etektroiso ! ators ausgestattet ist. |
| 7. | Infrarotstrahlerelement nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußenden des Leiterdrahtes mit Flachdrahtanschlüssen (4) verbunden sind. |
Solche bekannten Infrarotstrahlerelemente, die in unterschiedliche gewerbliche oder im Haushalt eingesetzte Heizgeräte eingebaut werden, wie beispielsweise in Geräte zur Trocknung und Vernetzung von Lacken, genügen vielen Anforderungen, ergeben aber für bestimmte Anwendungen eine inhomogene htensitätsvertei ! ung und besitzen keine Flexibilität, was bei komplexen Materialoberflächen zu inhomogener Bestrahlung führen kann.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe bestand somit darin, Infrarotstrahlerelemente mit hoher homogener Intensitätsverteilung über die gesamte Bestrahiungsfläche auch bei komplexen Materialoberflächen zu erhalten.
Die erfindungsgemäßen ! nfrarotstrah ! ereiemente mit wenigstens einem elektrischen Leiterdraht mit jeweils zwei Anschlußenden und einem hitzebeständigen Elektroisolator ist dadurch gekennzeichnet, daß das Element ein Gewebe ist, in welchem der als Faden ausgebildete Elektroisolator die Kette und der Leiterdraht den Schuß bilden.
Diese erfindungsgemäßen Infrarotstrahlerelemente in Gewebeform besitzen eine Reihe von Vorteilen gegenüber bisher bekannten Infrarotstrahlerelementen. Durch die gleichmäßige Verteilung des elektrischen Leiterdrahtes in dem Gewebe bekommt man eine sehr homogene Intensitätsverteilung über die gesamte Gewebefläche, so daß man keinen aufwendigen Reflektor benötigt und der Wirkungsgrad des Strahlers maximiert wird, was seinerseits bei gleichbleibender Effektivität geringere elektrische Leistung erfordert.
Das Gewebe der erfindungsgemäßen Infrarotstrahlerelemente besitzt hohe Flexibilität, so daß mit solchen Elementen selbst komplexe Materialoberflächen homogen bestrahlt werden können. Solche Gewebe lassen sich in großen Längen herstellen und einfach handhaben, wie beispielsweise problemlos transportieren.
Die Dicke der erfindungsgemäßen Infrarotstrahlereiemente entspricht der Gewebedicke, was zur Folge hat, daß der Raumbedarf für die Unterbringung solcher Infrarotstrahlerelemente minimiert werden kann und daß ein geringerer Materialbedarf, verbunden ist einer Gewichtsein- sparung und Wärmeenergieeinsparung sowie mit schnelleren Aufheizzeiten zur Erzielung maximaler Leistung vorliegt. Die erfindungsgemäßen Gewebe lassen sich zwischen für Infrarotstrahler geeigneten Platten einschließen, ohne daß der Leiterdraht zusätzlich gehaltert werden muß, was zu geschlossenen, einfach zu reinigenden und zu befestigenden Oberflächen führt.
Zweckmäßig verwendet man ein in Schützentechnik gewonnenes Gewebe, in welchem der Leiterdraht den Schuß bildet, was bedeutet, daß der Leiterdraht als Einzelfaden durch das Webfach geführt bzw. geschossen wird und am Rand des gewonnenen Gewebes umkehrt, daß also folglich die zueinander im wesentlichen parallelen Abschnitte des Leiterdrahtes alle im wesentlichen in einer Ebene liegen, während die Kettfäden abwechselnd über und unter dieser Ebene flottieren. Dabei sind unterschiedliche Webbindungen, Flottungen und Rapporte möglich.
Normalerweise wird man eine Leinwandbindung bevorzugen, da diese dem Gewebe größte Festigkeit und Kompaktheit verleiht. Zur Erzielung anderer Eigenschaften, wie Weichheit und Flexibilität, kann es aber auch erwünscht sein, andere Webbindungen, wie Köperbindung oder Atlasbindung, zu verwenden, wobei der elektrische Leiterdraht als Schuß beispielsweise über zwei oder drei Kettfäden des Elektroisolators flottierten kann.
Der für das erfindungsgemäße Infrarotstrahlerelement zu verwendende Elektroisolatorfaden kann aus unterschiedlichen Materialien bestehen, vorausgesetzt, daß der Faden bei der gewählten Fadendicke und der gewählten Webbindung und der für den gewünschten Strahlungseffekt erforderlichen Energieeinleitung ausreichende Isolierung zwischen den im Gewebe parallel geführten Schußdrähten ergibt. Ein weiteres Erfordernis des als Elektroisolator verwendeten Werkstoffes ist seine Herstellbarkeit in Form eines Fadens sowie seine Temperaturbeständigkeit im Infrarotwellenlängenbereich, beispielsweise bei 900 °C und darüber. Beispiele von Werkstoffen, die hier in. Betracht kommen, sind keramische Fäden oder insbesondere Quarzglasfäden, die letztere ausreichende Temperaturbeständigkeit im Infrarotwellenlängenbereich, Elektroisolationseigenschaft, Flexibilität und Durchlässigkeit für Infrarotstrahlung haben und selbst als Sekundärstrahler wirken können. In den meisten Anwendungsfällen ist es besonders zweckmäßig, als Elektroisolator einen flexiblen Faden zu verwenden.
Die erfindungsgemäßen Infrarotstrahlerelemente können in relativ großen Flächen hergestellt werden. Vor allem können sie in Form langer Bänder gewebt werden, wobei es zweckmäßig ist, diese bandförmigen Elemente an den beiden Längswebkanten mit einer Borte des Elektroisolators auszustatten. Solche Bänder können flach in eine Strahlervorrichtung eingebaut oder aufgrund ihrer Flexibilität spiralförmig um einen Kern gewickelt werden. Selbstver- ständlich können sie auch in vielerlei andere Gestaltungen, wie 3D-Gewebe, gebracht werden.
Gewöhnlich wird man ein erfindungsgemäßes Infrarotstrahlerelement mit einem einzigen Leiterdraht versehen, doch sind Ausführungsformen denkbar, bei denen beispielsweise hintereinander mehrere Leiterdrähte mit jeweils zwei eigenen Anschlußenden als Schuß eingewebt sind, was insbesondere bei langen Gewebebändern sinnvoll sein kann.
Eine bevorzugte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Infrarotstrahlerelemente besteht darin, daß sie auf wenigstens einer Seite mit einer hitzebeständigen Abdeckplatte versehen werden, wie beispielsweise einer strahlergeeigneten Glas-oder Keramikplatte. Auf diese Weise bekommt man ein flaches, einfach zu reinigendes Infrarotstrahlerelement, bei dem der Heizwiderstandsdraht keine zusätzliche Halterung benötigt und gegen unerwünschte Beschädigung geschützt ist. Wenn das erfindungsgemäß verwendete Gewebe beidseitig durch solche AbdeckpJatten geschützt und ringsum eingeschlossen wird, wobei lediglich die Anschlußenden des Leiterdrahtes aus dem Element hervortreten, kann ein solches Element auch in explosionsgeschützten Räumen eingesetzt werden. Die Anschlußenden des Leiterdrahtes können dabei einfach mit Flachdrahtanschlüssen verbunden sein.
Durch die Zeichnung wird die Erfindung weiter eriäutert. In dieser bedeuten Fig. 1 eine vergrößerte schematische Darstellung eines lnfrarotstrahlerelementes nach der Erfindung, Fig. 2 einen Ausschnitt eines Querschnittes durch ein Infrarotstrahlerelement nach der Erfindung in vergrößerter schematischer Darstellung, Fig. 3 eine Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes Infrarotstrahlerelement mit Abdeckplatten und Fig. 4 einen waagerechten Schnitt, teilweise weggebrochen, entlang der Linie A-A in Fig. 3. In den Fig. 1 und 2 bezeichnen 1 Kettfäden aus Quarzglasgarn und 2 einen Schußfaden aus einem Heizwiderstandsdraht. Das Gewebe ist erfindungsgemäß in Schützentechnik hergestellt, bei der der Heizwiderstandsdraht 1, wie insbesondere aus Fig. 2 ersichtlich, in Parallel- ausrichtung in einer Ebene im Gewebe liegt, während die Kettfäden abwechselnd über und unter der Ebene des Schußfadens flottieren. Diese Anordnung ist das Ergebnis der Schützen- technik. In Fig. 1 ist eine Leinwandbindung des Gewebes dargestellt. In gleicher Weise könnte aber auch nach der Schützentechnik eine Köperbindung oder Atlasbindung erzeugt werden.
In den Fig. 3 und 4 ist eine Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Infrarotstrahler- elementes mit Schutzplattenabdeckung dargestellt. Das wiederum aus Quarzglas-Kettfäden und einem Schußfaden aus einem Heizwiderstandsdraht bestehende Gewebe 3 besitzt jeweils an den beiden Enden des Heizwiderstandsdrahtes einen Flachdrahtanschluß 4 zur Einleitung von elektrischem Strom. In Fig. 3 sind die in Draufsicht gezeigten Abdeckplatten von einem Keramikkleberand 5 umgeben, der den Abstand zwischen den beiden Abdeckplatten überdeckt und abdichtet. Gemäß Fig. 4 wird das erfindungsgemäße Gewebe 3 von zwei Quarzglasplatten oder Glaskeramikplatten 6 abgedeckt, wobei der Abstand dieser Platten durch den Keramik- kleber 5 abgedichtet ist.
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