DE1137516B - Verfahren zur Herstellung einer Anschlussvorrichtung fuer elektrische Heizkoerper - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung einer Anschlußvorrichtung für elektrische Heizkörper Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Anschlußvorrichtung für in der Hauptsache aus Molybdändisilizid, Mo Siz, bestehende elektrische Heizkörper, auf deren zylindrische Enden durch Heißspritzen eine gut leitende Aluminiumschicht aufgetragen ist.
• Bei der Anwendung elektrisch leitender Elemente aus Material, das in mechanischer Hinsicht Glas und Keramik ähnelt, d. h. das bei Zimmertemperatur keine bleibende Formveränderung bei kurzzeitiger Belastung zuläßt, ist es schwierig, befriedigende Anschlüsse für die elektrische Zuleitung zu erreichen. Ein Beispiel für ein solches Elementmaterial ist Molybdändisilizid, MoSi." das in den letzten Jahren immer mehr als Widerstandsmaterial in Hochtemperaturöfen verwendet wird.
• Auf Grund der Härte des Materials ist es schwer, an den Anschlußstellen eine ausreichend gute Kontaktfläche zwischen dem Element selbst und den mechanisch befestigten Anschlußeinrichtungen insbesondere Klemmen zu erhalten. So fein die Kontaktflächen des Widerstandselements und der Anschlußeinrichtung auch bearbeitet werden, die Kontaktanlage wird immer nur den Charakter einer Punktberührung haben. Diese verursacht eine Stromkonzentration mit daraus folgender lokaler Erhitzung, die zu einer Rißbildung in dem spröden Widerstandsmaterial führen kann. Die lokale Erhitzung kann ferner, wenn Anschlußorgane beispielsweise aus Aluminium, Stahl, Nickel od. dgl. angewendet werden, eine Reaktion zwischen dem Material der Anschlußorgane und dem Elementmaterial hervorrufen. Auch dies kann eine Rißbildung und schlimmstenfalls einen völligen Zerfall des Widerstandsmaterials an den Anschlußstellen verursachen.
• Aus diesem Grunde sind verschiedene Verfahren bekanntgeworden, um elektrische Heizkörper an den Anschlußenden mit einem den Stromübergang erleichternden Überzug zu versehen. So ist es bekannt, Widerstandselemente, die zum wesentlichen Teil aus Siliziumkarbid bestehen, am Ende mit einem aufgespritzten Aluminiumüberzug zu versehen und diesen zu einem Gewindeanschluß zu bearbeiten, mit dem eine Metallhülse verschraubt ist, die eine Anschlußklemme besitzt. Dieses Gewinde kann mit unterschnittenen Flanken ausgeführt werden, um die Flanken der Außen- und Innengewinde fester aneinanderzupressen, wenn sich die aufgeschraubte Metallhülse erweitert. Diese bekannte Anordnung hat den Nachteil, daß sie in der Praxis verhältnismäßig schwer herzustellen ist. Darüber hinaus läßt sich ein Gewinde, auch wenn es mit der größten Präzision hergestellt ist, niemals an der gesamten Fläche der Gewindeteile zur satten und vollen Anlage bringen. Das bedeutet, daß auf dem nicht ausgenutzten Teil des Gewindes sich eine Oxydschicht auf dem Aluminium bildet und den Stromübergang erheblich erschwert, so daß eine schwer zu beherrschende Erhitzung der Kontaktstelle auftritt. Ein sehr wesentlicher Nachteil besteht ferner darin, daß eine aufgeschraubte Kontakthülse nicht nachgezogen werden kann, wenn dies auf Grund der unvermeidlichen Bewegung der verschiedenen Elemente im Verhältnis zueinander erforderlich wird.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu überwinden. Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren zur Herstellung einer Anschlußvorrichtung für in der Hauptsache aus Ma Siz bestehende elektrische Heizkörper, auf deren zylindrische Enden durch Heißspritzen eine gut leitende Aluminiumschicht aufgetragen ist, die von einer hülsenartigen, zusammenpreßbaren Anschlußklemme umschlossen wird, durch eine Kombination folgender an sich bekannter Verfahrensschritte gelöst: a) die Aluminiumschicht wird auf das vorzugsweise durch Schleifen zylindrisch gemachte und anschließend zweckmäßig einer Sandstrahlbehandlung unterworfene Anschlußende in einer eine mechanische Bearbeitung zulassenden Stärke aufgetragen, b) die Schicht wird durch Drehen oder Schleifen vollkommen zylindrisch ausgebildet und geglättet, c) die glatte Oberfläche der Schicht wird von der dem Durchmesser des schichtüberzogenen Anschlußendes entsprechenden zylindrischen öffnung der Klemme umschlossen, worauf die Klemme unter Oberflächenverformung der Schichtfestgezogen wird.
• Dieses Verfahren hat den Vorteil, daß es sehr einfach durchzuführen ist und trotzdem eine zuverlässige, gute und dauerhafte Kontaktgebung gewährleistet. Da die Fläche des Aluminiums zylindrisch gestaltet und durch Drehen oder Schleifen geglättet ist, kann die Ans.chlußklemme leicht nachgezogen werden, und da die nachbearbeitete Aluminiumschicht eine sehr glatte und verformbare Kontaktfläche bildet, ist ständig eine so gute Anlage der Kontaktklemme gewährleistet, daß der Luftzutritt an den Kontaktflächen und somit die Möglichkeit einer Oxydation verhindert wird. Durch die gute und wirklich permanente Anlage der Kontaktklemme wird weiterhin der Vorteil einer sehr guten Wärmeableitung vom Anschlußende und somit eine weitere Herabsetzung der Oxydationsgefahr erreicht.
• Da Molybdändisilizit dazu neigt, sich bei Temperaturen zwischen 300 und 700° C durch interkristallinische Oxydation aufzulösen, muß es gegen Angriffe durch den Sauerstoff der umgebenden Luft geschützt werden. Das Widerstandselement wird daher zweckmäßig mit einer Schutzschicht versehen, bevor die Anschlußorgane an diesem angebracht werden. Diese Schicht kann z. B. aus Oxyden; wie B2 03 und A12 03 oder Silikaten, wie Mullit (3 A12 03 . Si 02) bestehen. Es wurde gefunden, daß es besonders vorteilhaft ist, ein Hochtemperaturemail zu verwenden, das aus einem beständigen Glas, beispielsweise Borsilikat, mit einem darin aufgeschlämmten, feinkörnigen, feuerbeständigen Oxyd, z. B. Chromoxyd, Cr. 03, besteht.
• In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Die Fig. 1 zeigt den Anschlußteil eines Widerstandselements; Fig. 2 zeigt ein Anschlußorgan und Fig. 3 ein komplettes Widerstandselement mit an den Enden desselben angebrachten Anschlußorganen nach Fig. 2. Ein Widerstandselement 1 der vorerwähnten Art ist in Fig. 1 a dargestellt. Es ist am Anschlußende 2 gemäß Fig. 1 b abgeschliffen und dann zweckmäßig einer Sandstzahlbehandlung unterworfen, wonach eine Schicht 3, Fig. 1 c, aus Aluminium durch Heißspritzen aufgetragen wird. Das derart belegte Ende wird dann gemäß Fig.1 d durch Drehen oder Schleifen vollkommen zylindrisch ausgebildet und geglättet, und am Ende wird schließlich ein geeignetes Anschlußorgan, beispielsweise in der Form einer Klemme nach Fig. 2, angebracht.
• Fig. 3 zeigt ein Widerstandselement 1 mit Anschlußorganen in der Form von an den Enden des Elements angebrachten Klemmen 13. Die Klemmen 13 sind an dem Element mit Bolzen 14 befestigt, die gleichzeitig die Anschlußbleche 9 an den Klemmen befestigen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung einer Anschlußvorrichtung für in der Hauptsache aus Mo Sie bestehende elektrische Heizkörper, auf deren zylindrische Enden durch Heißspritzen eine gut leitende Aluminiumschicht aufgetragen ist, die von einer hülsenartigen, zusammenpreßbaren Anschlußklemme umschlossen wird, gekennzeichnet durch die Kombination folgender an sich bekannter Verfahrensschritte: a) die Aluminiumschicht wird auf das vorzugsweise durch Schleifen zylindrisch gemachte und anschließend zweckmäßig einer Sandstrahlbehandlung unterworfene Anschlußende in einer eine mechanische Bearbeitung zulassenden Stärkeaufgetragen, b) die Schicht wird durch Drehen oder Schleifen vollkommen zylindrisch ausgebildet und geglättet, c) die glatte Oberfläche der Schicht wird von der dem Durchmesser des schichtüberzogenen Anschlußendes entsprechenden zylindrischen Öffnung der Klemme umschlossen, worauf die Klemme unter Oberflächenverformung der Schicht festgezogen wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 455 347, 929 377; österreichische Patentschrift Nr. 101911; schweizerische Patentschrift Nr. 93 904; britische Patentschrift Nr. 239 216.