AT167620B - Verfahren zur Herstellung von metallothermischen Heizpatronen - Google Patents

Description

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  Verfahren zur Herstellung von metallothermischen Heizpatronen 
Die Verwendung von metallothermischen Gemischen zur Erwärmung ist bekannt. Man braucht solche Mischungen z. B. für Tauchsieder, für Heizunterlagen, zum Erwärmen von Konservendosen, zum Anheizen von Lötkolben und zum Schweissen von Metallen, insbesondere z. B. zum Schweissen von Drahtseilen aus Aluminium oder Aluminiumlegierung. Die Mischungen enthalten vorzugsweise Eisenoxyd und Aluminium oder Magnesium. Wenn bei einer solchen Masse die chemische Umsetzung durch Zündung eingeleitet wird, schreitet sie von selbst fort und es bilden sich bei der erwähnten Zusammensetzung Eisen und Aluminiumoxyd oder Magnesiumoxyd. 



  Diese Reaktion ist stark exothermisch und man kann die freiwerdende Wärme beispielsweise zu den angegebenen Zwecken benützen. 



   Wird die Mischung nur zu Heizzwecken benützt, so wird die Zusammensetzung im allgemeinen so gewählt, dass das flüssige Eisen nicht ausläuft. Bekannt ist beispielsweise folgende geeignete Zusammensetzung : 20-30% Magnesiumpulver,   2-7% Aluminiumpulver, 67-78%   Walzensinter. 



   Soll eine solche Mischung zur Erwärmung oder Heizung von Gegenständen verwendet werden, so ist es besonders vorteilhaft, wenn sie in Form einer zusammenhängenden Patrone an einen Ort, wo man sie braucht, gebracht werden kann. 



   Solche Patronen wurden bisher so meistens in der Weise hergestellt, dass man entweder die in feiner Verteilung vorliegenden Stoffe in eine Hülle schüttete und diese Hülle verschloss oder dass man, wenn nötig, unter Verwendung eines Bindemittels die Mischung unter hohem Druck so zusammenpresste, dass sie einen zusammenhängenden Körper bildete. Da es schwierig ist, eine Zusammensetzung zu finden, die beim Pressen ohne Hülle einen kompakten Körper liefert, verwendete man auch in diesem Falle meist eine Hülle, in welche die Stoffe hineingepresst wurden. Als Bindemittel für solche Pressmischungen sind z. B. bekannt Schwefel, Talk, Kaolin und Öle. 



   Das einfache Schüttverfahren hat den grossen Nachteil, dass sich die Mischung beim Lagern oder insbesondere beim Transport der Patronen leicht entmischt, wobei die gleichartigen Teilchen 
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 Hohlzylindern, welche besonders für die Schweissung von Drahtseilen geeignet sind, herzustellen. Man giesst die Mischung entweder in die Hüllen, welche die Gestalt der Patrone haben und sie nachher umgeben sollen oder in Formen (Kokillen), aus welchen die gegossenen Patronen nach der Erstarrung herausgenommen werden. 



  Will man beispielsweise Patronen für die Seilschweissung verfertigen, so giesst man die metallothermische Mischung in bereitstehende Zylinder, welche aus Pappe, Papier oder Metallfolie bestehen können, auf der einen Seite bereits verschlossen sind und im Innern ein ebenfalls zylindrisches Rohr enthalten, das vorzugsweise aus Eisen verfertigt ist und beim Schweissen als Form dient. Nach dem Giessen kann die Patrone zum Schutz gegen mechanische und chemische Einflüsse auch auf der anderen Seite verschlossen werden. 



   Eine für das Verfahren gemäss der Erfindung geeignete aluminothermische Mischung enthält z. B. folgende Bestandteile : 1 Teil Silico-Aluminium, bestehend aus 45% Al, 35% Silizium und 20% Eisen, 1 Teil Walzensinter, bestehend aus fein verteilten Eisenoxyden. 



   Um die Mischung besonders billig herstellen zu können, ist es auch möglich, statt des erwähnten Silico-Aluminiums, Rückstände aus der Dreischichtenelektrolyse zur Raffination des Aluminiums zu verwenden. Solche Rückstände enthalten z. B. 45% Aluminium, 30% Kupfer,   15%   Eisen und   10%   Silizium. Zu   60%   solcher Rückstände werden beispielsweise   40%   Walzensinter zugegeben. 



   Es ist ferner möglich, statt der erwähnten Legierungen in fein verteilter Form, neben Walzensinter Pulver von Aluminium, Magnesium, Silizium, Ferrosilizium oder Kalziumsilizid zu verwenden. Diese Pulver können auch bereits mehr oder weniger stark oxydiert sein. Man kann der Reaktionsmischung auch Aluminiumoxyd oder Magnesiumoxyd zusetzen, um die Reaktionsgeschwindigkeit zu regeln. 



   Um eine giessfähige und aushärtende Mischung zu erhalten, werden beispielsweise 10-25% eines der angeführten Zusatzstoffe der metallothermischen Mischung beigemischt. Einen geeigneten Zusatzstoff kann man z. B. dadurch herstellen, dass man Kollodium in Azeton, Alkohol, Methylazetat oder in einem Gemisch von einer oder mehrerer dieser Flüssigkeiten mit Äther auflöst. 



  Die Beigabe von Kollodium hat den grossen Vorteil, dass sie die Mischung wasserabstossend macht. Man hat dann keine schädlichen Einwirkungen von Wasser bzw. Feuchtigkeit auf die Mischung oder die fertige Heizpatrone zu befürchten. 



   Beispiele für die Zusammensetzung von giessfähigen und aushärtenden Mischungen gemäss der Erfindung :
1. 12 Teile einer Legierung, welche   30%   Cu,   15%   Fe, 10% Si und   45%   Al enthält, in pulverförmigem Zustand, 8 Teile Walzensinter, 3-4 Teile Lösung von   1-6%   Kollodium in Azeton. 



   2.5 Teile Aluminiumpulver, 2 Teile Gips, 2 Teile Wasser. 



   PATENTANSPRÜCHE : 
1. Verfahren zur Herstellung von metallothermischen Heizpatronen, bei welchen metallothermische Mischungen, insbesondere aluminothermische Mischungen, durch ein Bindemittel in giessfähige Form übergeführt werden, dadurch gekennzeichnet, dass Bindemittel angewendet werden, die entweder wasserfrei sind oder die in beschränkten Mengen vorhandenes Wasser binden.

Claims (1)

1. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als wasserfreie Bindemittel Lösungen von Cellulosederivaten, z. B. Nitrocellulose oder Lösungen von Kunst-oder Naturharzen in organischen Lösungsmitteln angewendet werden.

   3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Bindemittel eine Lösung von Kollodium in Azeton oder in einer Mischung von Azeton und Äther, beispielsweise von 1 bis 6% Kollodium in Azeton oder einer Mischung von Azeton und Äther verwendet wird.

   4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Bindemittel Gips unter Mitverwendung beschränkter Wassermengen, welche bei der Härtung des Gipses gebunden werden, benutzt wird.

   5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge der Zusatzstoffe zu der Reaktionsmischung etwa 10-25% beträgt.

   6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die giessfähige Mischung in eine die Patrone umschliessende Hülle gegossen wird.