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Glossar

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Absorptionsvermögen

Das Absorptionsvermögen gibt an, wie stark elektromagnetische Strahlung, wie Sonnenstrahlung, von einer Fläche aufgenommen (absorbiert) wird. Ein Teil dieser Strahlung wird reflektiert und ein anderer durchgelassen. Die meisten industriell verarbeiteten Werkstoffe lassen sich hervorragend infrarot erwärmen, weil ihr höchstes Absorptionsvermögen bei Wellenlängen zwischen 2 – 10 µm inmitten des Infrarot-Spektralbandes liegt. Hier finden unsere Infrarotstrahler ihre Anwendung.


Ableitstrom

Bei elektrischen Heizelementen wie Wendelrohrpatronen oder auch Düsenbeheizungen wird die Sicherheit des Produktes unter anderem durch die Prüfung des Ableitstromes festgestellt. Hierzu wird das Heizelement mit dem 1,15-fachen der Bemessungsspannung betrieben und der Strom, welcher über die Isolierung zu berührbaren Metallteilen abfließt gemessen. In der Regel sollte dieser einen Wert von 3 mA nicht überschreiten.


Ampere

Ampere beschreibt die elektrische Stromstärke und ist nach André-Marie Ampère benannt. Das Einheitenzeichen ist A.


Anschlussklemmen

Anschlussklemmen aus Keramik erhalten Sie aus unserem Zubehörprogramm und finden meistens Verwendung bei Infrarot- oder auch mittelwellige Quarzstrahler. Diese Mehrpoligen Anschlussklemmen haben Edelstahl-Kontakte und sind für eine Arbeitstemperatur bis 200 °C und eine Strombelastbarkeit von 15 A ausgelegt.


Beheizte Zone

Bei der Herstellung von Industrieheizelementen, wie Düsenbeheizungen, Heizpatronen, Rohrheizkörpern oder auch Flächenheizelementen sind diese normaler Weise in eine beheizte und eine unbeheizte Zone aufgeteilt. Die beheizte Zone ist der Bereich eines Heizelementes über den die Energie in den Prozess abgegeben werden soll.


Containerheizung

Die IBC - Containerheizung ist ein einfaches und effektives Hilfsmittel zur Erwärmung von 1000 Liter Containern. Es gibt zwei Varianten: Die IBC/A-Heizung ist eine Silikon-Heizmatte, die man vor der Befüllung unter den Container legt. Für eine schnellere Erwärmung kann man zusätzlich einen unbeheizten Isoliermantel, der die vier Seiten bedeckt und einen unbeheizten Isolierdeckel verwenden.

Die IBC/B-Heizung ist ein isolierter Heizmantel, der alle vier Seiten des Containers bedeckt. Um die Aufwärmzeit zu verkürzen kann man zusätzlich einen unbeheizten Isolierdeckel verwenden.


Düsenheizband

Düsenheizbänder oder einfach Heizbänder sind hervorragend für die Beheizung von Rohren und Zylindern geeignet. In unserem Produktprogramm führen wir UGL Düsenheizbänder mit einem kunststoffdichten Edelstahlmantel, sowie keramische Heizbänder vom Typ Keraplast, die für höhere Leistungsdichten und damit für höhere Temperaturen ausgelegt sind. Für alle vom Standard abweichenden Dimensionen empfehlen wir unsere Mikaplast Heizbänder.


Düsenheizelemente

Der Einsatzbereich unserer Düsenheizelemente ist vielfältig. Unter anderem werden sie zur Beheizung von Heißkanaldüsen und Heißleim-Auftragsdüsen verwendet. Stetige Prozessverbesserungen garantieren eine gleichbleibend gute Qualität. Die Heizelemente können gestreckt (biegefähig) oder nach Ihren Wünschen gewendelt geliefert werden. In HotCoil-Heizelementen besteht die Möglichkeit, ein Thermoelement zu integrieren. Im Sprachgebrauch werden gelegentlich auch diese Bezeichnungen verwendet: Wendelrohrpatronen, Rohrpatronen, Rohrwendelpatronen, Hohlpatronen, Kabel-Heizelemente


Einschraubrohrheizkörper

EinschraubrohrheizkörperEinschraubrohrheizkörper gehören zur Familie der Rohrheizkörper. Unsere Einschraubrohrheizkörper sind die Standardlösung für die Erwärmung von Flüssigkeiten und Gasen und sind bei uns erhältlich zwischen 2000 W und 9000 W. Der Heizkörper wird mit einem G1½" Gewinde in einen Tank oder Rohrsystem eingeschraubt. Das IP54 Anschlussgehäuse, Verschraubung sowie Rohrheizkörper bestehen aus Edelstahl. Der Mantelwerkstoff 2.4858 (Incoloy 825) ist für schwefel- und phosphorhaltige sowie salzkonzentrierte Medien geeignet.


Emissionsspektrum

Im Bereich der Wärmelehre charakterisiert das Emissionsspektrum die von einem Heizelement emittierte Infrarotstrahlung. Diese umfasst das Wellenlängenband von 780 nm bis 1 mm, das zur kurzwelligen Seite vom sichtbaren Licht und zur langwelligen von Radiowellen eingeschlossen wird. Die Emissionscharakteristik diverser Strahlertypen zu kennen, ist deshalb wichtig, da die Umsetzung der Wärmestrahlung im beheizten Gut durch Anregung von Atomen bzw. Molekülen funktioniert. Dabei wird eine besonders effiziente Erwärmung dann erreicht, wenn die auftreffende Stahlung zu Resonanzeffekten führt. Um dies zu erreichen, wird bei der Auslegung von Infrarot-Anwendungen häufig eine möglichst große Überdeckung von Emissionsspektrum des Strahlers und Absorptionsspektrum des zu erwärmenden Guts angestrebt.


Epoxydharz

Epoxydharz dient bei Heizelementen für Kunstoffspritzmaschinen wie: Heizpatronen, Wendelrohrpatronen oder Rohrheizkörpern dazu, den Anschlußbereich mechanisch belastbar und vor allen Dingen feuchtigkeitsbeständig auszuführen.


Fassheizungen

Fassheizungen oder auch Fassheizer werden zur Erwärmung von Flüssigkeiten in Stahlfässer, Kunststoffässer oder IBC-Container verwendet. Sie verändern dabei das Fließverhalten (Viskosität) der Flüssigkeiten um diese leichter verarbeiten zu können.


Flächenheizelemente

Flächenheizelemente finden überall dort Verwendung, wo es gilt, eine Fläche gleichmäßig und effektiv zu beheizen. Der Aufbau aus gewickeltem, gedrucktem oder vollflächigem Heizleiter zwischen zwei Isolationsschichten ermöglicht die maßgeschneiderte Anpassung an nahezu beliebige Oberflächengeometrien. Gleichzeitig wird eine optimale Wärmeverteilung über die zu beheizende Fläche erzielt. Arbeitstemperaturen von 450 °C (im Einzelfall bis 600 °C) und Oberflächenbelastungen bis 5 W/cm² sind bei optimalem Wärmeübergang möglich. Im Sprachgebrauch werden gelegentlich auch diese Bezeichnungen verwendet: Flachheizer, Flächenheizkörper


Gewindestift

Gewindestifte, haben auf ihrer gesamten Länge Gewinde. Sie werden hauptsächlich zur Lagesicherung von Stellringen, Lagerbuchsen usw. verwendet. Gewindestifte dürfen nur auf Druck belastet werden. Typisch sind Klemmen oder Drücken auf ein Gegenstück. Sie werden auch Madenschrauben genannt. Das Anziehen der Gewindestifte erfolgt über ein Innensechskannt oder Schlitz.


Gießereipatrone

Gießereipatronen sind Heizpatronen für eine spez. Hochtemperaturanwendung. Verarbeitet wird Magnesium, Zink oder ähnliche Materialien in speziellen Maschinen. Da die verarbeiteten Medien im heißen Zustand sehr aggressiv sind, wird bei der Auslegung der Heizelemente eine sehr robuste Konstruktion gewählt. Merkmale sind ein Ausbauzapfen (bodenseitig), Winkelkopf und Metallgliederschlauch.


Glasseidenschlauch

Glasseidenschläuche schützen elektrische Kontaktierungen. Silikon imprägnierte Glasseidenschläuche sind bis 180 °C temperaturbeständig und bei Hochleistungsheizpatronen von Type N Standard. Auch bei HotCoil-Wendelrohrpatronen sind sie als Schutzschlauch die Regel.


Glimmer

Bekannt ist Glimmer schon seit bereits 1546. Glas ist teurer als Glimmer und und zu günstigen Preisen erhältlich. Glimmer, das Mineral wurde früher insbesondere in ländlichen Gegenden für Fensterscheiben verwendet.Glimmern heißt schwach glühen oder glänzen. Aber von alters her meinte man mit dem Namen einen Blender, der nicht hält, was er verspricht. Daher werden auch manche Glimmerarten abwertend als Katzensilber oder Katzengold bezeichnet. Im Englischen heißt das Mineral mica, von lat. mica (häufiges Vorkommen in kleinen Blättchen) bzw. micare "funkeln". Daher auch der Begriff für "Mica-Heizelemente".


Halogenstrahler

Halogen- oder auch Quarz-Halogen-Strahler sind die Infrarotstrahler mit der höchsten Strahlungsintensität. Die Aufheiz- und Abkühlzeit beträgt wenige Sekunden, weshalb der Strahler prädestiniert ist für Anwendungen mit kurzen Zykluszeiten. Ein speziell auf den Einsatz von Quarz-Halogen-Strahlern abgestimmtes Komplettsystem ist das FastIR-Modul. Für den Einbau und Betrieb von Quarz-Halogen-Strahlern werden spezielle Reflektoren und Fassungen benötigt. Halogenstrahler finden z.B. beim Thermoformen, bei der Lacktrocknung oder auch zum Warmhalten von Speisen ihre Anwendung.


Heizkreuze

Heizkreuze oder auch Heizkreuzelemente aus Mikanit dienen zur Luftstromerhitzung. Sie finden Verwendung in zylindrischen oder konisch zulaufenden Luftkanälen, zumeist in Verbindung mit Axialgebläsen. Häufig wird die Wendel durch eine innen liegende Glasseidenkordel stabilisiert. Typische Anwendungen sind Haarföne, Whirlpoolgebläse oder Heißlüfter.


Heizmantel

Heizmäntel werden für die Fassbeheizung eingesetzt. Im Gegensatz zu den Fassheizmanschetten haben sie eine Isolationsschicht, wodurch sie besonders für den Dauereinsatz geeignet sind. Bezogen auf die Maximaltemperatur lassen sich zwei Varianten unterscheiden: die eine kann bis 90°C eingesetzt werden, die andere bis 220°C. In der Regel ist ein Thermostat direkt in die Heizung integriert.

Die Heizmäntel werden mit eingenähten Gurten und Steckschnallen befestigt. Die beheizten Bereiche an den Enden dürfen nicht überlappen, da die Heizung dann an dieser Stelle überhitzen kann.

Heizmäntel gibt es auch für 1000 Liter IBC-Container. Diese verfügen meist über zwei getrennt regelbare Heizkreise, einen in der oberen und einen in der unteren Hälfte.


Heizpatronen

Hohe Leistung, kleiner Raum: Kontaktive Erwärmung von Werkzeugen und Maschinenbauteilen. Wir bauen Heizpatronen von 4 bis 31,8 mm Durchmesser in unendlichen vielen Varianten.


Heizstäbe

Stabheizelemente oder Heizstäbe gibt es in vielfältigen Ausführungsformen. Wird der Heizstab zu beiden Seiten elektrisch angeschlossen, spricht man i.d.R. von einem Rohrheizkörper bzw. Rohrheizelement. Wird der Heizstab hingegen einseitig angeschlossen, nennt man ihn Heizpatrone. Dabei wird noch unterschieden zwischen Hochleistungsheizpatronen und gewöhnlichen Heizpatronen. Die gewöhnlichen Heizpatronen verwenden als Heizleiter eine Heizleiterspirale, die über die Länge des Patronenkörpers, in isolierender Lochkeramik eingebettet, hin und zurück verläuft. Nach gleichem Baumuster sind auch die Rohrheizkörper aufgebaut. Hier verläuft die Heizleiterspirale allerdings nur in einer Bahn. Im Unterschied zu Heizleiterspiralen bzw. Heizleiterwendeln verwenden Hochleistungsheizpatronen mit Heizleiterdraht bewickelte keramische Spulkörper. Das hat den Vorteil, dass die elektrische Heizleistung sehr nah am Patronenmantel erbracht wird und die erzeugte Wärme demzufolge einen nur kurzen Weg zu überwinden hat. Die zugleich mögliche höhere Verdichtung der Isolierstoffe im Inneren von Hochleistungsheizpatronen tut ein Übriges, den Temperaturgradienten von Heizleiterdraht zu Patronenmantel klein zu halten. Dieser Aufbau von Hochleistungsheizpatronen ermöglicht höchste Oberflächenbelastungen an Heizleiterdraht bzw. Patronenmantel; daher schließlich die Bezeichnung Hochleistungsheizpatrone.


HISD

Der HISD Heizmantel ist ein einfaches und effektives Hilfsmittel zur Erwärmung von Fässern. Er ist in vier Standard-Größen (25 / 50 / 105 / 200 Liter) verfügbar und kann selbstverständlich auch in Sonderabmessungen hergestellt werden.

HISD-Heizmäntel sind besonders dafür geeignet, Seifen, Fette, Lacke und ölhaltige Produkte zu schmelzen, bzw. deren Viskosität zu reduzieren. Das 200-Liter-Element kann außerdem zusammen mit der Fassbodenheizung HBD verwendet werden, um die Aufheizzeit zu verkürzen.


Hochtemperaturlitze

Hochtemperaturlitze ist eine mit Spezial-Silikon imprägnierte Glasseidenlitze, die in Temperaturbereichen bis 500 °C Dauerbetrieb, in der Spitze bis 650 °C, verwendet werden kann. Solche Temperaturen können in Öfen und Wärmeschränken oder auch in der Nähe des Anschlusses von Plattenheizkörpern entstehen. Deswegen wird hier die Hochtemperaturlitze der sonst üblichen PTFE- oder Glasseidenlitze vorgezogen, da diese nur bis ca. 230 °C temperaturbeständig ist.


HotMicroCoil

HotMicroCoil ist die Freek-Markenbezeichnung für Wendelrohrpatronen, Rohrpatronen oder auch Hohlpatronen. Sie auch "Wendelrohrpatronen".


IBC

IBC steht für "Intermediate Bulk Container" und ist ein kubisch geformter Behälter, der häufig verwendet wird um flüssige Stoffe wie Chemikalien aber auch Lebensmittel zu transportieren. 1000 Liter IBC-Container können mit Heizmänteln oder Bodenheizungen erwärmt werden. Üblicherweise haben die Heizmäntel zwei getrennt regelbare Heizkreise, damit auch halbvolle Container optimal und energiesparend beheizt werden können. Siehe auch "Containerheizung".


Infrarotspektrum

Das Infrarotspektrum ist der Teil der elektromagnetischen Strahlung, der aufgrund seiner Wellenlänge atomare bzw. molekulare Bindungen anzuregen und damit in Schwingung zu versetzen vermag. Infolge dieser Schwingungen entsteht Wärme, die sich über Wärmeleitung oder Wärmekonvektion weiter ausbreitet. Dringt z.B. sichtbares Licht rund 50 Meter tief in Wasser ein, gelingt dies kurzwelliger Infrararotstrahlung nur noch wenige Millimeter. Letztlich wird die IR-Strahlung von Wasser, ebenso wie von organischen Geweben, Kunststoffen, Metallen oder Mineralien im weitesten Sinne bereits an der Oberfläche absorbiert. Da es bei vielen, vor allem technischen Anwendungen auf Zehntelmillimeter bei der Eindringtiefe von Wärmestrahlung ankommt, werden in vielen Fällen Infrarotstrahler bzw. Emissionsspektren passend zu den gegebenen Absorptionsbanden zu beheizender Werkstücke bzw. Materialien ausgewählt. Deshalb sind bei allen Freek-Infrarotstrahler-Typen die zugehörigen Emissionsspektren fester Bestandteil der Produktbeschreibung. Über die genau Einteilung des Infrarotspektrums gibt die DIN 5031 detailliert Auskunft.


Infrarotstrahler

Mit Infrarotstrahlung können verschiedenste Materialien kontaktlos erwärmt werden. Der Energietransfer vom Strahler zum Produkt ist extrem schnell. Infrarotstrahler können sowohl im Vakuum und in Umgebungsatmosphäre eingesetzt werden. Die verschiedenen Bauformen und Wellenlängen ermöglichen eine Verwendung in den unterschiedlichsten Anwendungen.

Infrarotstrahler werden anhand ihrer abgestrahlten Wellenlängen in drei Typen unterschieden:

Je wärmer der abstrahlende Körper ist, umso kurzwelliger ist die Strahlung. Und je kurzwelliger die Strahlung ist, umso größer ist der Lichtanteil. Das bedeutet, Keramikstrahler emittieren kein Licht und erreichen Temperaturen bis ca. 680 °C. Quarz-Halogen-Strahler dagegen sind sehr hell und mit mehr als 2500 °C auch sehr heiß.

Welcher Strahlertyp für Ihre Anwendung der richtige ist, hängt von vielen Faktoren ab. Im Idealfall stimmt die abgestrahlte Wellenlänge mit dem Absorptionsspektrum des zu erwärmenden Materials überein. Das verbessert Energieeffizienz und Prozessgeschwindigkeit. Jedoch müssen auch die mechanischen und physikalischen Umgebungsbedingungen berücksichtigt werden. Die Keramikstrahler sind sehr robust und können auch in einer staubigen Atmosphäre verwendet werden. Aufgrund ihrer Masse reagieren sie zwar eher träge, emittieren jedoch ein breites Infrarotspektrum, so dass man sie auch als "Allzweckwaffe" einsetzen kann. Wenn es um kurze Taktzeiten und eine hohe Energiedichte geht, sind ihnen die Quarz-Halogen-Strahler deutlich überlegen.


Isolationswiderstand

Unter Isolationswiderstand versteht man den ohmschen Widerstandsanteil zwischen elektrischen Leitern untereinander beziehungsweise gegenüber dem Erdpotential. Da es keinen idealen Isolator gibt, bildet jede Isolierung auch einen ohmschen Widerstand, dessen Wert zwar sehr hoch sein kann, aber trotzdem immer endlich ist.

Der Isolationswiderstand ist neben dem Isolationsmaterial auch von der Länge der Leitungen abhängig. Betrachtet man zum Beispiel eine zweiadrige Leitung, so bildet die Isolation auf eine gewisse Längeneinheit einen bestimmten Widerstandswert. Je länger nun die Leitung ist, desto mehr dieser Widerstände werden parallel geschaltet, so dass mit jeder Längenzunahme der Gesamtisolationswiderstand antiproportional sinkt. Das gilt für alle Bauteile eines elektrischen Systems, so dass man davon ausgehen muss, dass mit größerem Anlagenumfang auch der Isolationswiderstand kleiner wird.


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Keramikstrahler

Keramik-Infrarotstrahler sind robust, standardisiert und preisgünstig. Ihr emittiertes Wellenlängenspektrum ist mit 2,5 - 10 µm genauso breitbandig wie ihr Einsatzspektrum. Grundsätzlich gibt es zwei Typen: Vollkeramikstrahler und Hohlkeramikstrahler. Letztere haben einen Hohlraum hinter den Heizwendeln, der für kürzere Aufheiz- und Abkühlzeiten sowie für geringere Wärmeverluste zur Rückseite hin sorgt. Beide gibt es in standardisierten Abmessungen, sowohl mit als auch ohne Thermoelement. Darüber hinaus gibt es passendes Zubehör wie Reflektoren, die auch bei Vollkeramikstrahlern einen nach vorn gerichteten Strahlungsanteil von über 95% erreichen.

Bei Strahlertemperaturen von 300 °C bis 750 °C emittieren keramische Infrarotstrahler mittel- bis langwellige IR-Strahlung zwischen 2,5 und 10 µm.

Aufgrund ihres breitbandigen Emissionsspektrums und ihrer hervorragenden Eigenschaften wie sehr hohe Lebensdauer, leichte Austauschbarkeit und exakte Positionierbarkeit werden Keramik-Strahler bei vielen verschiedenen Anwendungen eingesetzt. Klassische Beispiele sind das Thermoformen, Lackieren, Drucken oder Trocknen. Nicht-industrielle Anwendungen sind z.B. Infrarot-Saunas, Terrassen-Heizstrahler oder Wärmebrücken zum Warmhalten von Speisen.


Keraplast

Bei Keraplast Heizelementen handelt es sich um keramische Heizbänder. Sie sind, anders als UGL Düsenheizbändern, für höhere Leistungsdichten und damit für höhere Temperaturen ausgelegt. Grundsätzlich sind sie hervorragend für die Beheizung von Rohren und Zylindern geeignet.


Kleinspannungsheizpatronen

Kleinspannungsheizpatronen sind unipolare Heizpatronen, bei denen die Heizleiterwendel (NiCr 80/20), eingebettet in hochverdichtetem MgO, koaxial im Patronenmantel liegt. Zur einen Seite sind sie verbunden mit der Anschlusslitze und zur anderen mit dem Patronenboden (Erdung). Standard-Anschluss ist eine 500 mm glasseidenisolierte Reinnickellitze.


Leistung

Die elektrische Leistung P ist das Produkt der elektrischen Spannung U und der Stromstärke I. Je größer die Spanung oder der Strom ist, desto größer ist auch die Leistung. Um die elektrische Leistung zu berechnen ergibt sich dann folgende Formel: P = U x I


Lichtemission

Viele Heizstrahler emittieren neben der unsichtbaren Wärmestrahlung (IR-Licht) außerdem sichtbares Licht. Dies betrifft insbesondere solche Infrarotstrahler, die mit Ihrer Peak-Wellenlänge weit im kurzwelligen Bereich des IR-Bandes liegen, so vor allem Quarz-Halogenstrahler und Quarz-Wolfram-Strahler. Wird überhaupt kein sichtbares Licht emittiert spricht man von sogenannten Dunkelstrahlern. Diese können z.B. Quarzstrahler mit voroxidierten, häufig dicht gewickelten Heizleiterspiralen sein, ebenso wie gering belastete Keramik-Infrarotstrahler bzw. Rohrheizkörper oder ummantelte Mikanit-Flächenheizelemente. Während Dunkelstrahler z.B. in der Tierzucht Verwendung finden, gibt es ebenso viele Infrarot-Anwendungen, in denen eine geringe Lichtemission vor allem wegen ihrer Signalwirkung durchaus erwünscht ist.


Mikanit

Mikanit ist ein Glimmerisolierstoff, der mit einem hitzebeständigen Bindemittel imprägniert und dann in mehreren Lagen unter Hitze und hohem Druck zu Platten verpresst wird. Er dient durch seine hohe Durchschlagfestigkeit als Isolierstoff.


Mikanit-Flächenheizelemente

Mikanit-Flächenheizelemente finden überall dort Verwendung, wo es gilt, eine Fläche gleichmäßig und effektiv zu beheizen. Der Aufbau aus gewickeltem Heizleiter zwischen zwei Mikanitdeckplatten ermöglicht die Anpassung an vielfältige Oberflächengeometrien bei gleichzeitiger optimaler Wärmeverteilung über die zu beheizende Fläche. Arbeitstemperaturen von 450 °C (im Einzelfall bis 600 °C) und Oberflächenbelastungen bis 5 W/cm² sind bei optimalem Wärmeübergang (Anpressung) möglich. Aufgrund der für Mikanit-Flächenheizelemente typischen "Sandwich"-Bauweise und ihrer zumeist hohen Leistungsdichte ist es notwendig, eine Andruckplatte zum Aufspannen auf die zu beheizende Fläche zu verwenden. Mikanit-Flächenheizer können zur mechanischen Stabilisierung in Metall eingefasst werden. Die dadurch gewonnene Flexibilität macht es zudem möglich, sie auch als Manschette zu bauen.

Im Normalfall werden Mikanit-Flachheizungen anwendungsspezifisch konstruiert.

Mikanit ist ein Glimmer-Isolierstoff, der mit einem hitzebeständigen Bindemittel imprägniert und dann in mehreren Lagen unter Hitze und hohem Druck zu Platten verpresst wird. Dieser Werkstoff ist bis 450 °C, als sog. Phlogopit bis 600 °C beständig und wird sowohl für den Wickelstreifen als auch für die obere und untere Deckplatte verwendet.


Nennspannung

Unter dem Begriff Nennspannung versteht man die sinusförmige Netzwechselspannung, auf die Betriebseigenschaften und Prüfanforderungen unserer elektrischen Heizelemente bezogen werden. Im Idealfall beträgt der Nennwert der Netzwechselspannung in Deutschland 230 Volt und in den USA 120 Volt. Aufgrund von Schwankungen innerhalb des Versorgungsnetzes können während des Betriebs sowohl höhere als auch niedrigere Spannungen auftreten – hier spricht man von der Betriebsspannung.


Nomex

Seine hervorragenden dielektrischen, thermischen, chemischen und mechanischen Eigenschaften erschließen dem Nomex-Isolierstoff ein breites Spektrum an Anwendungsgebieten. Für elektrische Heizelemente wird vorzugsweise Nomex-Papier verwendet, das bis 250 °C temperaturbeständig ist. Typische Anwendungen sind Nomex-Heizbänder bzw. -Heizsstreifen für Babyflaschenwärmer, Bremswiderstände oder Motorstillstandsbeheizungen; außerdem wird Nomex eingesetzt für preissensitive Flächenheizelemente mit geringen Heizleistungen (max. 1,5 W/cm2).


Nomex-Heizbänder

Nomex-Heizbänder sind eine Lösung für Anwendungen, in denen ein flexibler Heizkörper mit geringer Heizleistung (max. 1,5 W/cm²) und für max. Temperaturen bis 250 °C benötigt wird. Der Anwendungsbereich reicht vom Babyflaschenwärmer bis zur Motorstillstandsbeheizung. Die erreichbare Oberflächenbelastung hängt stark von der Art der Anpressung an den zu beheizenden Körper ab.

Nomex-Aramid-Papier ist ein Markenprodukt der Fa. DuPont, das zur Herstellung von Heizbändern aufgrund seiner Reißfestigkeit und Wärmebeständigkeit hervorragend geeignet ist.


Oberflächenbelastung

Die Oberflächenbelastung gibt die Leistung pro Flächeneinheit an. Bei Heizelementen in W/cm². Um die Oberflächenbelastung zu berechnen verwendet man folgende Formel:

Umfang x Länge / Leistung

Die maximal zulässige Oberflächenbelastung für elektrische Heizelemente ist von vielen Faktoren abhängig. Diese sind z.B. Regelstrecke, Fühlerposition, Wärmeabführung, Einbausituation, zu beheizendes Medium.


Offenwendelige Heizelemente

Offenwendelige Heizelemente sind die beste Lösung für die Lufterhitzung beim Einsatz von Gebläsen. Aufgrund unserer langjährigen Erfahrung können für die meisten Anwendungsfälle Serienartikel angeboten werden. Für den Einsatz im Luftstrom ist die Installation eines Temperaturbegrenzers notwendig (Stichwort: Wärmestau). Der Anschluss erfolgt über Stecker am Element (Flachstecker 4,8 oder 6,3 mm) oder durch konfektionierte Leitungen / Kabelbäume.


Ohm

Ohm beschreibt den elektrischen Widerstand. Das ohmsche Gesetz stellt einen Zusammenhang zwischen der angelegten Spannung (Volt), und dem daraus resultierenden Strom (Ampere) für sogenannte ohmsche Leiter dar.
Das ohmsche Gesetz lautet: R = U / I
Siehe auch "Widerstand".


Polyamid

Polyamide bezeichnen synthetische thermoplastische Kunststoffe. Polyamide werden größtenteils als Synthesefasern für Textilien verwendet. Darüberhinaus werden Polyamide aber auch im Fahrzeugbau für Motorenanbauteile eingesetzt. Im Haushalt finden sich Polyamide in unzerbrechlichen Haushaltsgeräten wie Gehäuse oder Kabelbinder wieder.


Polyester-Heizfolien

Polyester-Heizfolien bestehen aus einer elektrisch leitenden Tinte zwischen zwei Isolations- bzw. Trägerschichten aus Polyester. Bei einer max. Größe von 950 x 600 mm beträgt ihre Aufbauhöhe durchschnittlich nur 0,2 mm. Wie die Bildbeispiele zeigen, ist praktisch jede Formgebung und jede Art von Aussparung möglich. Selbstverständlich lassen sich auch Sicherheits- und Regelungselemente wie Temperatursicherungen, Temperaturbegrenzer, Thermoelemente und Widerstandsfühler in den Aufbau integrieren.

Aufgrund ihrer vollflächig heizenden Tinte sind Polyester-Heizfolien bezüglich Temperaturprofil, elektromagnetischer Verträglichkeit und Unanfälligkeit gegen Unterbrechungen Heizmatten mit Drahtwicklung oder gedruckten Heizleiterbahnen klar überlegen.

Ein weiterer Vorteil der verwendeten Tinte ist die einfache Realisierung von Leistungsverteilungen: dazu wird entweder die Zusammensetzung der Tinte variiert oder es werden Auslassungen vorgesehen.

Die Heizung kann angepresst oder mittels einer selbstklebenden Folie befestigt werden. In PVC eingeschweißt ist auch der Einsatz in Flüssigkeiten möglich.

Typische Anwendungen sind z.B. Spiegelheizungen, Wasserbettenheizungen oder Niedertemperaturraumheizungen. Bei Aquarien- und Terrarienheizungen kann auf Standards zurückgegriffen werden.


Potentialfreie Spannung

Man spricht von einer potentialfreien Spannung, wenn keine der spannungsführenden Leitungen eine feste Beziehung zum Erdpotential haben. Ein Beispiel ist ein Trenntransformator.


PTC-Widerstand

PTC steht für "positive temperature coefficient". Der elektrische Widerstand steigt hier definiert mit der Temperatur. Grundsätzlich besitzen alle elektrischen Leiter einen PTC-Effekt, jedoch im geringen Maße. Korrespondierend zu einem PTC-Widerstand gibt es den NTC-Widerstand, bei dem der elektrische Widerstand bei steigender Temperatur fällt. Anwendungsgebiete für PTC-Widerstände sind z.B. die Temperaturmessung (PT100 oder PT1000), Überstromschutz, Übertemperaturschutz oder bei selbstregelnden Quarz-Halogen-Strahlern.


PTFE

PTFE ist die Abkürzung für Polytetrafluorethylen. Es ist ein Polymer aus Fluor und Kohlenstoff. Wir verwenden PTFE als Isolationsmaterial für Anschlussleitungen an unseren Heizelementen und sind dabei dauertemperaturbeständig bis 260 °C. PTFE-Leitungen sind auch in unserem Zubehörprogramm erhältlich und ab Lager lieferbar.


Pyrometer

Ein Pyrometer oder auch Infrarotthermometer dient zur kontaktlosen Temperaturmessung. Bei der Temperaturmessung mittels eines Pyrometers muss unbedingt der Emissionsgrad des zu messenden Materials berücksichtigt werden, da es ansonsten zu Messfehlern kommen kann. Unsere Infrarotthermometer können einen Temperaturbereich von -32 bis 760 °C erfassen.


Quadratische Heizpatronen

Quadratische Heizpatronen haben ihren Einsatzbereich dort, wo eine hohe Heizleistung nah an der Werkzeugoberfläche installiert werden muss, so z.B. in Schnittmessern, Siegelstationen oder Heizplatten. Am einfachsten gelingt dies durch Einpressen der Heizpatrone in eine Rechtecknut. Neben der vorteilhaften Wärmeabgabe über ¾ der Mantelfläche, entfällt zudem das Eingießen bzw. Einzementieren, wie es bei runden Heizungsquerschnitten nötig ist. Im Unterschied zu den ebenfalls quadratisch erhältlichen Rohrheizkörpern (siehe Flexible Rohrheizkörper (Heizschlangen)), besitzen Heizpatronen einen einseitigen Anschluss und können aufgrund ihres inneren Aufbaus mit bis zu 16 W/cm² belastet werden.


Quarzstrahler

Quarz-Infrarotstrahler besitzen im mittel- und langwelligen infraroten Spektrum ein zu Keramik-Infrarotstrahlern vergleichbares Emissionsspektrum (1,3 - 9 µm). Den Unterschied machen die kurzwelligen Strahlungsanteile zwischen 1 und 3 µm, die nur die Quarz-Infrarotstrahler aufweisen. Trotz vieler Überschneidungen unterscheiden sich daher die Anwendungsbereiche beider Strahlertypen. Aufgrund ihrer verhältnismäßig kurzen Ansprechzeiten empfehlen sich Quarz-Infrarotstrahler auch für zyklische oder häufig unterbrochene Arbeitsprozesse. Es gibt sie als IRKassetten oder einzelne IRStäbe.


Reflektionsrohr

Als besonders geeignet, weil zugleich wirkungsvoll, preiswert und flexibel haben sich Reflektionsrohr-Heizelemente zur Beheizung von Kunststoffspritzdüsen bewährt. Bei dieser Bauart ist das eigentliche Heizelemente, ein gewendeltes Heizrohr (auch als Wendelrohrpatrone oder HotMicroCoil bekannt), nach außen hin von einem Hüllrohr umschlossen. Dieses Hüllrohr wird bewusst aus schlecht Wärme leitendem Material, i.d.R. Edelstahl hergestellt, um den Wärmeverlust nach außen zu minimieren. Zugleich wird die von der beheizten Düse ausgehende Wärmestrahlung z.T. vom Hüllrohr wieder zurück reflektiert. Dieser den Wirkungsgrad steigernden Eigenschaft des Hüllrohres, verdankt es seinen gebräuchlichsten Namen "Reflektionsrohr".


Relais

Ein Relais ist ein durch elektrischen Strom betriebener Schalter. In vielen Fällen ist die Leistung eines Heizelements zu hoch, um direkt vom Regler geschaltet werden zu können. Dann kommen herkömmliche elektronisch arbeitende Halbleiterrelais zum Einsatz.


Rohrpatronen

Rohrpatronen oder auch HeizpatronenUnter Rohrpatronen werden zylindrische Heizpatronen mit konzentrisch angeordnetem zylindrischem Durchgangsloch verstanden. Sie dienen zur Außenbeheizung zylindrischer Bauelemente wie Rohre oder Düsen. Der Aufbau von Freek-Hohlpatronen basiert auf Microcoil- oder Hotcoil-Heizelementen, welche entweder in "Sandwichlage" zwischen einer inneren und einer äußeren Hülse angeordnet oder in ein mit Nuten versehenes zylindrisches Trägerrohr eingebracht sind. Anfänglich wurden die auch als Wendelrohrpatronen bezeichneten HotMicroCoils vielfach eingegossen. Diese Art der Herstellung hat sich jedoch als sehr aufwändig, fehleranfällig und wenig flexibel erwiesen, weshalb eingegossene Hohlpatronen inzwischen fast vollständig durch Gehäuse- oder Trägerrohrsysteme ersetzt worden sind.


Runde Rohrheizkörper

Runde Rohrheizkörper gelten als technisch ausgereift und trotzdem gibt es für einige Anwendungsfälle neue innovative Lösungen. So haben sich für den Einsatz in Heizplatten, Schweißbalken oder Heißkanalverteilern flexible Rohrheizkörper etabliert, die aus dem gestreckten Zustand heraus mit einfachen Hilfswerkzeugen vom Anwender selbst "in Form gebracht" werden können. Wurden flexible Rohrheizkörper ursprünglich nahezu ausschließlich mit quadratischem Querschnitten zum Einpressen in Rechtecknuten hergestellt, geht man immer mehr dazu über auch runde Rohrheizkörper zum Selber-Einpressen anzubieten. Durch Hinterschnitt und eine geeignete Formgebung der Nut wird dabei ein Herausspringen des Rohrheizkörpers verhindert. Und der querschnittsbedingten Deformierung des Biegequerschnittes wird durch ein formüllendes Nach- bzw. Einpressen begegnet. Auf diese Weise eingebaute Rohrheizkörper, benötigen unabhängig von ihrer Form in der Regel keine zusätzliche Abdeckung.


Schrumpfschlauch

Ein Schrumpfschlauch ist ein Kunststoffschlauch, der sich unter Hitzeeinwirkung (meist durch Zuführung von Heißluft) stark zusammenzieht. Hierbei wird das vor dem Erhitzen in den Schlauch eingebrachte Produkt gegen seine Umgebung elektrisch isoliert und vor mechanischen Beschädigungen geschützt. Zumeist verwendet man Polyolefine oder PTFE Schrumpfschläuche.


Schutzleiter

Ein Schutzleiter dient der Sicherheit im Falle eines Isolationsfehlers. Umgangssprachlich wir er auch Erdung genannt. Schutzleiter sind mit einer grün/gelben Farbkombination gekennzeichnet. Unsere Heizelemente verfügen über Schutzleiter. Um eine größtmögliche Sicherheit und Qualität zu gewährleisten, werden diese standardmäßig geprüft.


Silikon-Heizmatten

Silikon-Heizmatten bestehen aus einem Heizleiterdraht oder einer geätzten Heizleiterfolie, eingefasst und isoliert zwischen zwei textilfaserverstärkten Silikonmatten. Sie eignen sich besonders für Anwendungen, die eine präzise Temperaturführung und eine homogene Wärmeverteilung fordern. Aufgrund ihrer geringen thermischen Masse besitzen sie kurze Ansprechzeiten und ein hervorragendes Regelverhalten. Ihre geringe Masse und geringe Bauhöhe (ab 0,8 mm) machen sie außerdem interessant für viele Aerospace-Anwendungen. Mit ihrer Beständigkeit gegen Nässe (IP 65) empfehlen sich Silikonflächenheizkörper ferner für Laborgeräte, Cateringbedarf und als Frost- bzw. Kondensationsschutz für Elektronikkomponenten. Einzige Einschränkung dieser vielseitigen Heizung: Im Dauerbetrieb liegt die max. zulässige Arbeitstemperatur bei 200 °C (kurzzeitig bis 230 °C).

Passend für Ihre Anwendung können Silikon-Flächenheizkörper in nahezu jeder Größe und Form und mit zahlreichen Zusatzkomponenten wie Thermofühlern, Temperaturbegrenzern und –sicherungen ausgeführt werden.


Spannung

Die elektrische Spannung ist eine physikalische Größe, die angibt, wie viel Arbeit oder Energie nötig ist, um ein Objekt mit einer bestimmten elektrischen Ladung innerhalb eines elektrischen Feldes zu bewegen. Spannung ist also das spezifische Arbeitsvermögen der Ladung. Sie ist eine Feldgröße, die in einem großen Größenordnungsbereich auftritt.

Das Formelzeichen der Spannung ist U – abgeleitet vom lat. urgere (drängen, treiben, drücken). Sie wird im internationalen Einheitensystem in der Einheit Volt (Einheitenzeichen: V) angegeben, benannt nach Alessandro Volta.

Auf "natürliche" Weise entsteht elektrische Spannung zum Beispiel durch Reibung, bei Gewittern und bei Redoxreaktionen. Zur technischen Nutzung werden Spannungen meistens durch elektromagnetische Induktion sowie durch Elektrochemie erzeugt.

Die umgangssprachliche Bezeichnung "Stromspannung" ist fachlich inkorrekt und sollte bei eindeutigem Zusammenhang durch "Spannung" und sonst durch "elektrische Spannung", oder auch "Netzspannung" ersetzt werden.


Spektralband

Als Spektralband bezeichnet man einen zusammenhängenden Wellenlängenbereich, gemessen in der Einheit Meter. In der Wärmetechnik wird der Begriff im Zusammenhang mit Infrarot-Strahlungsheizelementen verwendet. Diese übertragen Wärmeenergie mittels elektromagnetischer Strahlung im Wellenlängenbereich von 0,7 bis 80 µm. Die DIN 5031 unterscheidet hier die Bänder IR-A (kurzwelliges IR / 0,7 – 1,4 µm), IR-B (mittelwelliges IR / 1,4 – 3,0 µm) und IR-C (langwelliges IR / 3,0 – 80,0 µm). Die Auswahl des richtigen Infrarot-Spektralbandes für die jeweilige Beheizungsaufgabe wird bestimmt durch die Absorpionsbande des zu beheizenden Materials und die gewünschten Strahlungswirkung (Tiefenwirkung oder Oberflächenwirkung). Von kurz- über mittel- bis zu langwelligen Strahlertypen deckt Freek das gesamte IR-Spektralband ab. Angeboten werden kurzwellige Quarz-Halogen-Strahler, kurz- bis mittelwellige Quarz-Wolfram-Strahler, mittelwellige Quarzstrahler und langwellige Keramikstrahler.


Spiegelheizungen

Spiegelheizungen verhindern, dass Spiegel im Bad nach dem Duschen oder Baden beschlagen. Dafür werden die Spiegel mit Polyesterheizelementen auf eine Temperatur erwärmt, die um einige Grad über der Umgebungstemperatur liegt, es kann sich keine Feuchtigkeit am Spiegel niederschlagen und somit bleibt der Spiegel!

Die Spiegelheizung hat eine selbstklebende Folie, mit der sie sich auf der Rückseite des Spiegels befestigen lässt. Die Heizung wird über eine normale Steckdose angeschlossen, die idealerweise über den Lichtschalter aktiviert wird, um einen ungewollten Dauerbetrieb zu vermeiden. Sie verbraucht - je nach Größe - zwischen 8 W und 105 W. Die Kabel sind spritzwassergeschützt. Die maximale Oberflächentemperatur der Heizung beträgt etwa 45°C


Spritzgießen

Das Spritzgießen ist das Gegenmodell zum Thermoformen und wird sehr häufig für die Massenproduktion von Kunststoffteilen verwendet. Hierbei handelt es sich wie beim Thermoformen um ein Umformverfahren. In einer Spritzgießmaschine wird der Kunststoff in ein Spritzgießwerkzeug eingespritzt. Häufig verwendete Heizelemente an den Düsen der Spritzeinheit sind HotMicroCoil Heizelemente.


Temperaturbegrenzer

Um eine Anwendung vor einer unzulässig hohen Temperatur zu schützen kann man einen Temperaturbegrenzer einsetzen. Dieser besteht in der Regel aus einem Bimetallschalter der beim Erreichen einer festgesetzten Temperatur den Kontakt öffnet.
Folgende Optionen sind hierbei möglich:

  1. Schalter die automatisch nach dem Abkühlen mit einer bestimmten Hysterese (Temperaturunterschied zum Ausschaltpunkt) wieder einschalten.
  2. Schalter mit elektrischer Selbsthaltung (diese schalten erst wieder ein, wenn die Anwendung von der Spannungsversorung getrennt wird).
  3. Schalter mit mechanischem Reset (hier wird durch Betätigen eines Stifts der geöffnete Kontakt wieder geschlossen).

Temperatursicherungen

Zum Schutz vor unzulässig hohen Temperaturen in Verbindung mit einer elektrischen Heizungen wird in vielen Fällen eine Temperatursicherung eingesetzt. In dieser schmilzt in den meisten Fällen eine elektrische Verbindung zur Heizung beim Erreichen einer bestimmten Temperatur an diesem Bauteil. Wie bei anderen Schmelzsicherungen ist dieser Schaltvorgang einmalig. Eine Temperatursicherung muss ausgetauscht werden damit die Heizung wieder funktioniert. Eine Alternative dazu bietet der Temperaturbegrenzer und Temperaturschalter.


Thermoelement

Thermoelemente oder auch Thermofühler werden für jeden geregelten Erwärmungsprozess benötigt. Für verschiedene Anwendungsfälle gibt es unterschiedliche Fühlerformen und Fühlertypen zur Auswahl. Die verbreitetsten Fühlertypen sind Thermoelemente (TE) und Widerstandsfühler. Beide Typen sind grundsätzlich in denselben Bauformen erhältlich. Für kontaktlose Messungen empfehlen sich Infrarotsensoren in stationärer Ausführung oder als mobiles Handgerät.


Thermoformen

Das Thermoformen oder auch Tiefziehen ist ein Prozess der Umformung von thermoplastischen Kunststoffen. Diese lassen sich in einem bestimmten Temperaturbereich verformen. Das Thermoformen ist das Gegenmodell zum Spritzguss. So werden Verkleidungen aller Art für bsp. dem Maschinenbau auf diese Weise gefertigt. In Thermoformmaschinen werden meist Keramik-, Quarz- oder Halogen-Heizelemente verwendet.


Thermoformmaschinen

In einer Thermoformmaschine wird ein Kunststoff in den meisten Fällen durch Infrarotstrahler erwärmt. Der warme Kunststoff wird dann in Werkzeugen verformt. Diese Verformung kann durch Biegen oder Pressen entstehen, aber auch ein Ziehen des Kunststoffs ist möglich. Verformt werden in der Verpackungsindustrie Kunststoffe als Folien oder als Plattenware. Durch diese Verformung entstehen Plastikbecher aber auch Gehäuseteile von Kühlschränken.


Thermofühler

Ist ein anderer Begriff für ein Thermoelement. Dieses entsteht wenn zwei Thermoleitungen miteinander verbunden werden. Für genormte Thermofühler gibt es Tabellen in denen jeder Temperatur die entsprechende Thermospannung zugeordnet wird.


Thermoleitung

Werden Metalle unterschiedlicher Güte an einer Stelle miteinander verbunden entsteht eine chemisches Element. Die Spannung die an diesem Element entsteht ist in den meisten Fällen temperaturabhängig. Man spricht von einer Thermospannung. Leitungen die einer genormten Werkstoffklasse angehören und damit an der Verbindung zu einem andern Werkstoff ein genormtes Thermoelement ergeben nennt man Thermoleitung. Bekannte Thermoleitungen sind Fe (Eisen) CuNi zusammen als Thermoelement Typ J oder L (Fe-CuNi) und Konstantan, Ni (Nickel) CrNi (Chrom-Nickel) ergeben das Thermopaar Ni-CrNi Typ K.


Transmissionscharakteristik

Bei der Infraroterwärmung spricht man von Transmission wenn ein Stoff einen Anteil der elektromagnetischen Strahlung durchlässt oder durchleitet. Diese Größe dieses Anteils hängt bei den meisten Stoffen von der Wellenlänge der Strahlung ab. Der Anteil der absorbierten und reflektierten Strahlung ändert sich in der selben Abhängigkeit von der Wellenlänge der Strahlung. Ein Graph der den Transmissionsgrad in Abhängigkeit der Frequenz bzw. der Wellenlänge enthält zeigt dessen "Transmissionscharakteristik"!


Unbeheizte Zone

Bei der Herstellung von Industrieheizelementen, wie Düsenbeheizungen, Heizpatronen, Rohrheizkörpern oder auch Flächenheizelementen sind diese normaler Weise in eine beheizte und eine unbeheizte Zone aufgeteilt. Die unbeheizte Zone dient in der Regel dazu die Anschlussleitungen zu kontaktieren und auszuführen.


Unipolare Heizpatrone

In den meisten Fällen verfügt eine Heizpatrone über zwei Litzen oder andere Anschlüsse für die Spannungsversorgung. Bei kleinen Spannungen (Schutzkleinspannung) kann der eine Anschluss aber auch über den Mantel der Patrone und damit über die Metallverbindungen im Werkzeug geführt werden. Die Patrone hat dann nur noch eine Litze und wird als unipolar bezeichnet.


Verdichtete Heizpatronen

Heizpatronen sind stabförmige Heizungen mit einer innenliegenden Wendel die in den meisten Fällen aus einer Chrom-Nickel Verbindung besteht. Das verwendete Rohr ist häufig ein Edelstahl.
Im Inneren befindet sich als Träger für die "Heizleiterwendel" eine Keramik. Damit diese an Ihrer Position bleibt und die Isolationsabstände eingehalten werden, wird der gesamte Heizkörper verdichtet (siehe auch: Kapitel Verdichtete Heizpatronen - Spiralheizpatronen). Das bedeutet in einer Presse wird das Rohr von dem Ausgangsdurchmesser auf ein kleineres Maß "verdichtet"!


Wärmebrücke

Dieser Begriff wird in erster Linie für Bereiche eines Hauses genutzt in dem die Isolierung nach außen (deutlich) schlechter ist als an anderen Stellen (manchmal auch als Kältbrücke bezeichnet, dies ist aber physikalisch falsch!). Auch in Werkzeugen bezeichnet man Punkte an denen die vorhandene Wärmeenergie stärker abgeleitet wird als Wärmebrücke. Generell können solche Wärmebrücken durch Luftzug (Konfektion), Ableitung durch wärmeleitende Feststoffe (Konduktion) oder Wärmestrahlung entstehen. Die Wärmestrahlung spielt nur bei großen Temperaturunterschieden eine Rolle. Generell gilt "Unbewegte Luft ist eine guter Isolator."


Wärmeleitfähigkeit

Unter der Wärmeleitfähigkeit eines festen, flüssigen oder gasförmigen Stoffes bzw. Körpers versteht man dessen Vermögen, thermische Energie in Form von Wärme zu transportieren. Üblicherweise wird die Wärmeleitfähigkeit als spezifische Größe in der Einheit Watt pro Kelvin pro Meter angegeben. Bei der Konstruktion von elektrischen Heizelementen, die als primäres Wärmeübetragungsprinzip die Wärmeleitung verwenden (alternativ: Konvektion oder Wärmestrahlung), liegt in der richtigen Auswahl und Kombination von gut und schlecht Wärme leitenden Konstruktionswerkstoffen eine große Herausforderung.


Wärmestrahlung

Als Wärmestrahlung wird der infrarote Teil des elektromagnetischen Strahlungsspektrums bezeichnet. Das Infrarotband reicht von 780 nm bis 1 mm Wellenlänge. An der kurzwelligen Grenze schließen das sichtbare Licht, an der langwelligen die Radiowellen an. Innerhalb des IR-Bandes unterscheidet man gemäß DIN 5031 die drei Bänder IR-A, IR-B und IR-C. Das IR-A-Band umfasst den kurzwelligen Teil des nahen Infraroten (NIR). Es reicht von 780 nm bis 1400 nm und wird am ehesten von Quarz-Halogen-Strahlern erzeugt. Das IR-B-Band deckt den langwelligen Teil des nahen Infraroten ab und reicht von 1400 nm bis 3000 nm. Bei Bevorzugung dieser Wärmestrahlung sind Quarzstrahler oder Quarz-Wolfram-Strahler die zu empfehlenden Heizelemente. Die Aufteilung des NIR-Bandes in IR-A und IR-B liegt im Übrigen in der Wasserabsorption bei 1450 nm begründet. Vom verbleibenden IR-C-Band wird in technischen Anwendungen lediglich noch die mittlere Infrarotstrahlung von 3 µm bis 10 µm genutzt. Darüber hinaus sind die zu erreichenden Strahlungsleistungen i.d.R. zu gering. Zur Erzeugung des mittleren Infrarotbandes kommen vorzugsweise Keramikstrahler zum Einsatz.


Wellenlänge

Dieser Begriff wird in erster Linie bei der Betrachtung elektrischer und elektromagnetischer Wellen benutzt. Das Formelzeichen ist griechische Lambda mit der Einheit Meter.
Für jede Betrachtung gilt die Gesetzmäßigkeit:
Die Wellenlänge ist der Quotient der Ausbreitungsgeschwindigkeit und der Frequenz der Welle.
λ = c / f
Bei der Geschwindigkeit einer elektromagnetischen Welle wie etwa der Infrarotstrahlung oder des sichtbaren Lichts gehen wir in der Näherung von einer Ausbreitungsgeschwindigkeit von 299 792 458 m/s ≈ 300 000 km/s aus.
Der sichtbare Bereich des Lichts liegt etwa zwischen 400 und 800nm (Nanometer).
Die Infrarotstrahlung beginnt direkt darüber. Der von Infrarotstrahlern genutzte Bereich für die Kunststoffindustrie zum Beispiel liegt zwischen 1µm 20µm (1000-20.000nm).


Wendelrohrpatronen

Wendelrohrpatronen heißen bei Freek HotMicroCoil Heizelemente. Die in der Literatur und in der Branche der Heizelementehersteller alternativ verwendete Bezeichnung Wendelrohrpatrone geht auf die Bauform und Verarbeitung der gattungsgemäßen Heizelemente zurück. So sind HotMicroCoil Heizelemente bzw. Wendelrohrpatronen tatsächlich Rohrheizelemente mit ein- oder beidseitiger Anschlussausführung, vorzugsweise zur Außenbeheizung zylindrischer Maschinenelemente. Soweit der im Inneren des Rohrmantels verlaufende Heizleiter bifilar an ein und demselben Rohrende hinein und wieder hieraus geführt wird, lässt sich auch von einer lang gestreckten Heizpatrone sprechen, die auf der dem Anschluss gegenüber liegenden Seite mit einer Bodenscheibe verschlossen ist. Die gebräuchliste Anwendung von Wendelrohrpatronen, unabhängig davon, ob in Bauform eines Rohrheizelementes oder einer Heizpatrone gefertigt, ist die Düsenbeheizung in Kunststoffsspritzmaschinen. Die gestreckt produzierten Rohrheizelemente werden dabei entweder direkt auf die Kunststoffspritzdüsen aufgewickelt und stoff- oder formschlüssig gehalten oder vorzugsweise zylindrisch, also wendelförmig, manchmal auch mäanderförmig gewickelt und mit Passsitz gefügt. Im letzteren Fall wird ein sicherer Wärmeübergang z.B. durch Spannmanschetten, Reflektionsrohre oder Gehäuseeinfassungen erzielt. In Kombination mit solchen zusätzlichen Bauelementen spricht man dann auch von HotMicroCoil- bzw. Wendelrohrsystemen.


Widerstand

Ein Widerstand in der Elektrotechnik beschreibt die erforderliche Spannung, die notwendig ist, um einen elektrischen Strom durch einen Leiter fließen zu lassen. Er wird eingesetzt um den elektrischen Strom zu begrenzen oder auch elektrische Energie in Wärmeenergie umzuwandeln. Das Einheitenzeichen ist das Omegasymbol O. In der Regel wird das R, welches vom englischen Wort für "Resistance" stammt, als Formelzeichen verwendet.
Um den ohmschen Widerstand zu berechnen verwendet man folgende Formel: R = U / I
Siehe auch "Ohm"


Widerstandsfühler

Ist die Bezeichnung für eine spezielle Gruppe der Widerstandssensoren. Ein sehr gebräuchlicher Werkstoff für den Einsatz der Temperaturmessung ist Platin. Das Edelmetall eignet sich wegen der sehr guten Kontakteigenschaft und einer sehr linearen Widerstandsveränderung sehr gut als Sensor. Bekannt Typen sind PT 100 mit (100 Ohm bei 0 °C) und PT1000 (1000 Ohm bei 0 °C).


Widerstandssensoren

Durch verschieden Einflüsse ändert sich der elektrische Widerstand der meisten Werkstoffe.
Eine entscheidende Einflussgröße ist die Temperatur. Metalle vergrößern in der Regel ihren elektrischen Widerstand umso höher ihre Temperatur ist. Dann spricht man von einem positiven Temperaturkoeffizienten (PTC). Die meisten Halbleiter verfügen über einen negativem Temperaturkoeffizienten (NTC). Bei ihnen sinkt in einem bestimmten Temperaturbereich der Widerstand bei Temperaturerhöhung.


Wirkungsgrad

Als Wirkungsgrad wird das Verhältnis zwischen zugeführter und abgeführter Leistung bezeichnet. Beträgt der Wirkungsgrad 1 wird die zugeführte Leistung ohne Verluste in abgeführte Leistung umgewandelt – im Zeitalter der ökonomischen und ökologischen Energiebetrachtung wird dieses Ziel zunehmende verfolgt und auch politisch vorgegeben (z.B. Energiesparlampe).
Würde man einen Wirkungsgrad größer 1 erzielen, würde es sich um ein Perpettum Mobile handeln, welches aber aufgrund des Energieerhaltungssatzes nicht realisierbar ist. Unsere Heizelemente (z.B. Hotcoil / Microcoil) haben konstruktiv bedingt einen sehr hohen Wirkungsgrad – vergleichbar mit einem Tauchsieder, der einen Wirkungsgrad von 0,98 erreicht. Da unseren Heizelemente lediglich eine Komponente eines Systems darstellen, hängt ein hoher Wirkungsgrad des Systems von den Umgebungsbedingungen ab. Insbesondere lassen sich durch konstruktive Maßnahmen Konvektion oder auch Wärmestrahlung erheblich beeinflussen. Wenn z.B. ein Rohrheizkörper in eine eng tolerierte Nut eingepresst wird, kann eine deutlich bessere Wärmeübertragung auf das System erfolgen und somit zu einem hohen Wirkungsgrad des Systems beitragen.


Wolframleiter

Wolfram ist ein Schwermetall. Seine Ordnungszahl im Periodensystem ist 74. Wolfram ist ein weißglänzendes in reinem Zustand sprödes Schwermetall hoher Dichte. Es besitzt von allen reinen Metallen den höchsten Schmelzpunkt und den zweithöchsten Siedepunkt. Seine bekannteste Verwendung ist daher die als Glühwendel. Auch bei Infrarotstrahlern findet Wolfram als Wendel einen Einsatz. Die Verwendung von Wolfram hat neben dem hohen Schmelzpunkt auch noch den Vorteil, dass der Widerstand zwischen Raum- und Glühtemperatur stark ansteigt. Durch den hohen Einschaltstrom ist ein Heizkörper mit dieser Wendel sehr schnell auf Betriebstemperatur. Wie von der Glühlampe bekannt leidet die Lebensdauer aber unter häufigem Ein und Ausschalten der Lampe.


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Zubehör

Kleine Mengen, perfekte Ergänzung: Nicht nur die Heizung, auch das Drumherum zählt. Wir liefern Ihnen Anschlussmaterialien und Zubehör, um die Heizelemente optimal zum Einsatz zu bringen.


Zylinderheizkörper

Zylinderheizkörper sind elektrische Heizelemente mit zylindrischer Außen- bzw. Innenkonturkontur zur kontaktiven Innen- bzw. Außenbeheizung von Werkstücken. Eingepasst in zylindrischen Bohrungen kommen vorzugsweise Heizpatronen zum Einsatz, die in hochverdichteter Ausführung maximale Leistungsdichten erlauben. Für die Außenbeheizung zylindrischer Maschinenelemente empfehlen sich Wendelrohrpatronen bzw. Hohlpatronen, die bei Freek unter dem Oberbegriff HotMicroCoil Heizelemente geführt werden. Hauptanwendung für außen beheizende Zylinderheizkörper ist der Heißkanal und hier speziell die Kunststoffspritzdüse.


 

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