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Tauchkolben Die Erfindung betrifft einen Tauchkolben zuln elektrischen
Beheizen von Flüssigkeiten, insbesondere galvanischen Bädern.
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Bäder für die Oberflächenbehandlung von Metallen werden üblieherweise
elektrisch beheizt. Hierzu sind Tauchkolben bekannt, die einen Außenzylinder aus
Metall oder aus keramischen Werkstoffen besitzen, in welchem eine in keramischen
Werkstoffen eingebettete Heizwendel untergebracht ist. Da derartige Tauchkolben
meist von einem Drchstromnetz oder einem Wechselstromnetz gespeist werden, können
bei Beschädigungen des 'Gauchkolbens an den bädern lebensgefährlich hohe Spannungen
anliegen, so daß bestimmte Schutzvorkehrungen getroffen werden müssen.
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Diese Schutzvorkehrungen bestehen einmal in elektrischen Schutzmaßnahmen
und zum anderen in zusätzlichen Ausgestaltungen, die ein Zerstören der Tauchkolben
durch die chemisch aggressiven Bäder verhindern sollen. Beispielsweise ist es bekanntgeworden,
Tauchkolben mit in einem Hetallzylinder angeordneter Heizwendel
zusä:tzlich
mit einem Außenzylinder aus Porzellan oder snnstigen keramischen Werkstoffen auszurüsten.
Diese bekannten, in ihrer Herstellung sehr aufwendigen TauchkoLben haben den Nachteil,
daß sie schon durch relativ leichte Schläge oder Stöße o. dgl.
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zerstört werden können. Darüberhinaus sind sowohl zwischen der in
keramischen Stoffen eingebetteten Heizwendel und dem Metallzylinder als auch zwischen
dem Metallzylinder und dem äußeren, aus einem keramischen Werkstoff hergestellten
Zylinder LuÍtspalte vorhanden, so daß keine gute Wärmeübertragung möglich ist und
die Dauchkolben deshalb. keine hohe Lebensdauer haben.
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Um Tauchkolben mit Metallaußenzylindern gegen korrosion zu schützen,
ist bereits versucht worden, auf die metallischen Außenzylinder einen Schlauch aus
Kunststoff, beisnielsweise rGeflon, aufzuziehen und durch eine verschweißte Pappe
abzuschließen.
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Derartige Tauchkolben haben sich jedoch nicht bewährt, da zwischen
den Kunststoffschlauch und dem Außenzylinder zumindest an einigen Stellen Luftspalte
verbleiben, die im 3etrieb zu einem Wärmestau an diesen Stellen fiüiren, was zwangsläufig
mit einer Zerstörung des Kunststoff schlauches verbunden ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Tauchkolben der eingangs
genannten Art mit baulich einfachen Mitteln zu schaffen, der die Nachteile der bekannten
Ausführungen vermeidet.
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Die Erfindung besteht darin, daß ein Rohrheizkörper in einen Metallkolben,
vorzugsweise aus Aluminium und dessen Begierungen, eingegossen ist, auf dessen Aul3enseite
eine Kunststoffschicht aufgebracht ist. Dieser sehr einfach herzustellende Tauchkolben
bietet den Vorteil, daß keine Luftspalte vorhanden sind, so daß einmal ein sehr
guter Wärmeübergang sichergestellt wird, während zum anderen der Tauchkolben weitgehend
gegen Beschädigungen durch Schläge o. dgl. geschützt ist. Dabei ist die Verwendung
von Aluminium und dessen Begierungen wegen seiner guten Wärmeleitfähigkeit besonders
vorteilhaft.
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Eine baulich besonders günstige Ausführungsform erhalt man, wenn der
Rohrheizkörper in an sich bekannter Weise eine Keizwendel enthalt, die in hoch verdichtetem
Isolierstoff eingebettet ist.
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Bei dieser Ausführungsform ist auch jeglicher Luftspalt zwsischen
dem Außenrohr des Tauchkolbens und der Reizwendel vermieden, so da ein derart ausgebildeter
Tauchkolben weitgehend stoß- und schlagunempfindlich ist.
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Eine besonders korrosionsbeständige Ausführungsform eines Tauchkolbens
erhält man, wenn auf die Außenseite des Metallkolbens eine oder mehrere Schichten
aus dem unter deu Handelsnamen lief lon bekannten Kunststoff aufgesintert sind.
Dieser Kunststoff ist bis etwa 2600 C beständig, was für alle Betriebsfälle ausreicht.
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Um den Korrosionsschutz bei besonders chemisch aggressiven 3cdern
noch weiter zu erhöhen, insbesondere für den Fall, daß die äußere Kunststoffschicht
beschädigt wird, kam in äußerst vorteilliafter Weise auf der Außenseite des @etallkelbens
unter der Kunststoffschicht, beispielsweise durch Galvanisieren, eine metallische
Korrosionsschutzschicht aufgebracht sein. Diese metallische Korrosionsschutzschicht
wird jeweils entsprechend den besonderen chemischen Eigenschaften des aufzuheizenden
Bades angepaßt.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann es vorteilhaft sein,
wenn in den lietallkolben ein Fühlrohr für einen Temperaturbegrenzer oder einen
Temperaturregler mit eingegossen ist. Es kann auch vorteilhaft sein, wenn in dem
gegossenen Metallblock eine Ausnehmung für einen Thermostaten o. dgl. vorgeschen
ist.
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In der Zeichnung ist die Erfindung in einer Ausführungsform beispie@lsweise
dargestellt.
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Es zeigen: Fig. 1 eine@ @ängeschnitt durch einen erfindungsgemäßen
Tauch-@olben und
Fig. 2 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles II
der Fig. 1.
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Der in Fig. 1 in einem Längsschnitt dargestellte Tauchkolben zum elektrischen
Beheizen, insbesondere von galvanischen Bädern, besteht aus einem gegossenen Metallkolben
1 aus Aluminium, beispielsweise der Legierung Er. 226, in den ein Rohrheizkörper
2 eingegossen ist. Der Rohrheizkörper besitzt ein @etallrohr, in dem in nicht @äher
dargestellter Weise eine in Isolierstoff eingebettete @eizwendel angeordnet ist.
In der Mehrzahl der Fälle wird es insbesondere mit Räcksicht auf die Trockengehfestigkeit
zwechmäßig sein, den Rohrheizkörper 2 in einer umgebogenen Haarnadelführung auszubilden.
Der Tauchkolben, der meist ve@tikal in ein galvanisches Bad eingehängt wird, ist
in seinem oberen Teil bis etwa in den Boreich des Spiegels der Badflüssigkeit als
Hohlzylinder 3 ausgebildet. In diese@ Teil sind innerhalb des Metallrohres des Rohrheizkörpers
2 nur unbeheizte Enden vorgesehen. die zu der im Bereich des massiven Metallkolbons
1 beginnenden @eizwendel führen. Das Ketallrohr des @ohrheizkörpers 2 ist an den
beiden Anschlußstellen gegenüber den elektrischen @ontakten isoliert.
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Um einen Schutz gegen die häufig chemisch schr aggressiven @-der zu
erhalten, ist die Außenseite des Metallkolbens 1 mit einer Kunststoffschicht 4 versehen,
die vorzugsweise aus in einer oder mehreren Schichten aufgesintertem, unter dem
andelsnamen Teflon bekanntem Kunststoff bestent. Zur Aufbringung dieser Kunststoffschicht
4 köhner die verschiedensten @interverfahren Verwendung finden, beispielsweise Aufspritzen
oder auch Wirbelsintern. Um die Sicherheit des Tauchkolbens noch weiter zu erhöhen,
kann auf der Außenseite des Metallkolbens 1 unter der Kunststoffschicht4 eine met@@lische
orrosionsschutzschicht aufgebracht werden, die einen weiteren Schutz gewährt, falls
die @unststoffschicht beschädigt wird. Diese, beispielsweise galvanisch aufgebrachte,
@@@allische korresi@@-schutzschicht wird jeweils dem Bad angen@@@, für das @@e-@@lben
bestimmt ist, eispielsweise ist i derartige @@ 1'-sche
Korrosionsschutzschicht
für saure galvanische Bäder zweckmäßig.
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Der erfindungsgemäße Tauchkolben bietet einerseits den Vorteil einer
einfachen lferstellun¼, während andererseits eine sehr große Sicherheit gegen Beschädigungen
erhalten wird, die den Betrieb gefährlich machen könnten. Darüberhinaue wird erreicht,
da die Heizwendel ihre Wärme praktisch ohne Luftspalte überträgt, daß eine äußerst
gleichmäßige Temperaturverteilung über den gesariten Tauchkolben vorhanden ist.
Es kann deshalb vorgesehen werden, daß in den Metallkolben 1 ein Fuhlerrohr für
einen Temperaturbegrenzer oder einen Temperaturregler mit eingegossen wird. Darüberhinaus
ist es auch möglich, beim Gießen durch Anordnung eines Kernes eine Ausnehmung für
die spätere Anbringung eines Thermostaten o. dgl. vorzusehen.