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|Beschreibun,«
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Die Erfindung bezieht sich auf ein elektrisch isolierendes Gemisch
aus gekörntem Magnesiumoxid und einem gekörnten silikatischen Zusatzstoff.
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Es ist bekannt, erschmolzenes oder gesintertes und auf Körnung aufbereitetes
Magnesiumoxid als elektrischen Isolierstoff zwischen spannungsführenden Heizwendeln
und den Rohrmänteln in elektrischen Rohrheizkörpern der Elektrowärme- und Haushaltsgeräti
~ Industrie einzusetzen.
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Neben einem hohen elektrischen Widerstand besitzt insbesondere das
erschmolzene Magnesiumoxid auch eine gute Wärmeleitfähigkeit,weshalb im allgemeinen
das erschmolzene Magnesiumoxid bevorzugt wird.
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Im allgemeinen schmilzt man calcinierten Magnesit im Lichtbogenofen,
um zu einem reinen, dichten Magnesiumoxid zu kommen, welches dann zu Pulvern der
Korngröße 0 bis 0,37 mm vermahlen wird. Die auf diese Weise hergestellten MgO-Pulver
werden in bekannter Weise mittels spezieller RohrfUllmaschinen in Rohre eingefUllt,
derart, daß die zentrisch im Rohr fi Heizwendel vom Pulver eingebettet wird. Anschließend
werden die gefüllten Rohre nach Verschluß der Rohrenden mittels Hämmer-odet Walzmaschinen
einer Durchmesserreduktion unterworfen. Hierbei tritt gleichzeitig eine Längung
der Rohre ein. Bei der Durchmesserreduktion werden die Pulverteilchen fest aneinandergedrEXckt,
um so eie I bessere Wärmeableitung zu bewirken.
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Eine gute Wärmeableitung ist wichtig, weil die Temperatur der Heizwendel
um so höher wird, je langsamer die Wärme nach außen abfließen kann. Hohe Heizleitertemperaturen
sind unerwnscht, da sie zu einer Verkürzung der Lebensdauer des Heizelements führen
bzw. die Heizleistung einschränken. Außerdem bewirken hohe Heizleitertemperaturen
eine Erhöhung der mittleren Temperatur der MgO-Schicht, wodurch der elektrische
Widerstand erniedrigt wird. Der spezifische Volumenwiderstand (in Ohm x cm) von
MgO ist stark temperaturabhängig. Im Mittel verringert er sich um 2 bis 3 % pro
OC Temperaturerhöhung.
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UrsprUnglich setzte man Magnesiumoxid ohne jegliche weitere Zusatzstoffe
ein. Es zeigte sich jedoch, daß derartige FUllungen die Anforderungen, die an Rohrheizkörper
seitens der Elektrowärme- und Haushaltgeräte-Industrie gestellt werden, nur unbefriedigend
erfUllen. Es wurden deshalb in der Vergangenheit verschiedentlich Zusätze vorgeschlagen,
die eine Senkung der Ableitströme, die dem spezifischen Volumenwiderstand proportional
sind, bewirken sollten, um den Sicherheitsanforderungen zu genügen.
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Der Wirkungsmechanismus von Zusätzen ist auch heute noch nicht ganz
geklärt. Es sind sowohl physikalische als auch chemische Reaktionsmechanismen denkbar,
wahrscheinlich eine Kombination aus beiden.
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In der US-PS 2 280 517 werden als Zusatzstoffe spinellbildende Oxide,
speziell Al203 mit anschließender Glühung in oxidierender Atmosphäre und Abschreckung
zwecks Verhinderung der Kristallisation
der Verunreinigungen vorgeschlagen.
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Aus der US-PS 3 583 919 sind Siliciumdioxid, Erdalkalisilikat, Erdmetallsilikate
und Tonmineralien, bevorzugt Quarz und Mullit als Zusätze bekannt.
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Als Zusatzstoffe sind auch gesinterte Magnesiumsilikate, die durch
Glühen von Talkum, Speckstein, Enstatit oder dgl. oberhalb von 1100°C hergestellt
werden, bekannt (vgl. DT-PS 1 921 789).
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In der DT-OS 2 363 790 wird der Zusatz von erschmolzenem, gekörntem
Magnesiumeisenaluminiumsilikat beschrieben.
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Die genannten Zusätze haben zwar eine verbessernde Wirkung auf das
Ableitstromverhalten, jedoch reicht diese in vielen Fällen nicht aus. Besonders
bei hochbelasteten Rohrheizkörpern, z.B.
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bei einer Oberflächenbelastung von größer als 8 W/cm2, £ind die Leckströme
(Ableitströme) zu hoch. Auch die Lebensdauer der Heizelemente ist eingeschränkt,
bzw. es ist eine großzügige Dimensionierung der Rohre erforderlich. Außerdem müssen
aufgrund der teilweise nicht ausreichenden Wirkung der genannten Zusätze hochreine
Magnesitqualitäten eingesetzt werden. die nur sehr schwer erhältlich sind. Weiterhin
zeigt sich bei diesen bekannten Rohrheizfüllungen, daß sie in ihrer elektrisch isolierenden
Wirkung bei längerem Gebrauch der Rohrheizkörper mehr oder weniger stark nachlassen.
Auch unterhalb 8 W/cm2 Oberflächenbelastung ist eine Absenkung der Ableitströme
anzustreben, da hierdurch eine Verringerung der Isolierschicht ermöflicht wird.
Parallel ergibt sich die Möglichkeit einer kleineren Dimensionierung der Rohrieizkörper,
was technisch und wirtschaftlich vorteilhaft ist.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte
elektrisch isolierende wärmeleitende Einbettungsmasse zur Verfügung zu stellen,
bei der die Nachteile der bisher bekannten Einbettungsmassen nicht auftreten.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Verwendung neuartiger Zusätze
gelöst, deren wesentliches Merkmal der glasige Charakter und eine bestimmte Glastransformationstemperatur
ist.
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Gegenstand der Erfindung ist nun ein elektrisch isolierendes Gemisch
aus gekörntem Magnesiumoxid und einem gekörnten silikatischen Zusatzstoff, welches
dadurch gekennzeichnet ist, daß der Zusatzstoff ein technisches blkali- und schwermetallarmes
Glas mit einer Glastransformationstemperatur im Bereich von 650 0C bis 10000C ist
und daß der Gehalt des Gemisches an diesem Zusatzstoff 0,05 bis 5 Gew.%, vorzugsweise
0,2 bis 2 Gew.%, insbesondere 1,0 bis 1,5 Ges., beträgt.
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Weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung derartiger Gemische
als RohrfUllungen fUr elektrische Heizkörper.
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Die Glastransformationstemperatur wird nach DIN 52 324 gemessen.
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Im Sinne der Erfindung geeignete technische Gläser sind Spezialgläser,
wie sie in der Technik zur Herstellung geformter Gebilde mit hoher Temperaturbelastbarkeit,
z.B. in der Thermometrie und im Apparatebau, eingesetzt werden. Derartige Gläser
zeichnen sich durch mangelnde Kristallisationsfähigkeit aus. Im allgemeinen sind
bei ihrer Herstellung keine besonderen Maßnahmen,
wie z.B. die Einhaltung
eines besonderen Temperaturprogramms beim Abkühlen der Schmelzen, zur Verhinderung
der Kristallisation erforderlich. Sie zeichnen sich weiter dadurch aus, daß der
Wert für den spezifischen elektrischen Volumenwiderstand wenigstens 108 Ohm x cm
bei Temperaturen oberhalb 4000C, vorzugsweise oberhalb 5500C beträgt.
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Der Alkalioxidgehalt der erfindungsgemäß eingesetzten Gläser soll
möglichst gering sein, z.B. O bis 2 Gew.%, vorzugsweise kleiner/gleich 1,05 Ges.%.
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Besonders gut geeignete Gläser sind im Handel unter der Bezeichnung
Supremax erhältlich.
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Der cbmisch-analytisch bestimmte Al203-Gebalt derartiger an sich bekannter
Gläser liegt im Bereich von 15 bis 25 Gew.%, und der Si02-Gehalt im Bereich von
45 bis 60 Gew.%.
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Als hauptsächliche weitere Oxide enthalten diese Gläser MgO, CaO,
BaO, B203 sowie gegebenenfalls Zr02. Die Summe dieser Oxide liegt im allgemeinen
zwischen 8 und 31 Gew.%. Die Mengenbereiche dieser Einzeloxide können in verhältnismäßig
weiten Bereichen variiert werden.
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Die chemische Zusammensetzung der Gläser vom Typ Supremax bewegt sich
in folgenden Grenzen:
SiO2 45 bis 60 Gew.% Al203 15 bis 25 Gew.%
MgO 4 bis 12 Gew.% 0a0 3 bis 9 Gew.% BaO 1 bis 7 Gew.% Zr02 O bis 3 Gew.% TiO2 0
bis 0,1 Gew.% B203 0,1 bis 7 Gew.%, vorzugsweise bis zu 2 Gew.% Na20 0 bis 1,5 Gew.%
K20 ca 0,05 Gew.% Fe203 0 bis 0,1 Gew.% NiO O bis 0,1 Gew.% Ti02 0 bis 0,1 Gew.%
Anionen wie Sulfite und Chloride jeweils kleiner als 0,1 Gew.%.
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Grundsätzlich können aber auch andere technische alkali-freie oder
alkali-arme Gläser mit einer Glastransformationstemperatur im Bereich von 650°C
bis 100000 eingesetzt werden.
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Als Hauptbestandteil fUr die erfindungsgemäße gekörnte Einbettungsmasse
wird bevorzugt erschmolzenes, gekörntes Magnesiumoxid verwendet, das aus in der
Natur vorkommenden Mineralien oder Salzen auf wirtschaftliche Weise gewonnen werden
kann.
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Z.B. kann es durch Kalzinieren von Magnesit (MgC03), anschließendes
Schmelzen und Zerkleinern auf Korngrößen kleiner etwa 0,4 mm hergestellt werden.
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Die chemische Zusammensetzung eines solchen MgO bewegt sich dabei
etwa in folgenden Grenzen: MgO 94 bis 98 Gew.% SiO2 1,0 bis 3,5 Gew. l OaO 0,5 bis
2,0 Gew.% As2O3 0,02 bis 0,25 Gew.% Fe2O3 0,01 bis 0,10 Gew.% NiO 0,01 bis 0,03
Gew.% gegebenenfalls sind Spuren von so;, Cl1, B203, TiO2, Na2O und/oder' K20 vorhanden.
Die Korngrößenverteilung der handelsUblichen Magnesiumoxide bewegt sich zwischen
etwa 0,01 und 0,37 mm, wobei die Anteile Uber etwa 0,12 min stark Uberwiegen.
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Anstelle von erschmolzenem, gekörntem Magnesiumoxid kann z.B.
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auch gesintertes Nagnesiumoxid eingesetzt werden. Dabei kann man
z.B. von Nagnesia usta(auf chemischem Wege durch Fällung hergestelltes, sehr feinteiliges
Magnesiumoxid, meist mit Korngrößen unter 5 Mikron) ausgehen, die pelletisiert und
bei Temperaturen von etwa 1500 bis 20000C gesintert wird, wonach anschließend die
Pellets auf die gewllnschten Korngrößen zerkleinert werden.
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Wird, z.B. für Spezialzwecke, ein besonders gut elektrisch isolierendes
Material mit guter Wärmeleitfähigkeit verlangt, ist es zweckmäßig, das erschmolzene,
gekörnte Magnesiumoxid vor dem Vermischen mit dem Zusatzstoff einer GlUhung, vorzugsweise
einer oxidierenden Glühung bei 800 bis 12000C zu unterziehen.
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Bekanntlich wirkt sich auch die Korngrößenverteilung von gekörnten
Stoffen auf die Fließfähigkeit und auf die Bülldichte aus. Die Fülldichte des MgO
ist fUr die Endverdichtung bei vorgegebener Reduktion der gefUllten Rohre von Bedeutung,
denn die Endverdichtung hat einen großen Einfluß auf die Wärmeleitfähigkeit. Eine
höhere Wärmeleitfähigkeit bewirkt aber ein niedrigeres Temperaturgefälle von der
Heizwendel zum Rohrmantel.
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Daraus ergibt sich im Rohrheizkörper bei gleicher Oberflächentemperatur
eine niedrigere Durchschnittstemperatur und infolge der Temperaturabhängigkeit der
elektrischen Leitfähigkeit damit eine niedrigere elektrische Leitfähigkeit. Durch
Einstellung ei nie bestimmten Kornverteilung des eingesetzten Magnesiumoxids kann
somit die Qualität der Einbettungsmasse weiter verbessert werden.
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Zur Feststellung der optimal anzustrebenden Kornverteilung des MgO-Pulvers
kann man sich das im Handel erhältlichenK(5rnungsnetzes nach Rosin, Rammler und
Sperling (RRS-Diagramm DIN 4190) als Hilfsmittel bedienen.
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Nach dieser Methode wird das gemahlene und gegebenenfalls anschließend
kornformbehandelte MgO zunächst in die 15 Fraktionen der ASTM-PrUfsiebung aufgeteilt.
Anschließend werden die Fraktionen so zusammengestellt, daß die Siebanalyse im RRS-Diagramm
eine Gerade ergibt. Durch die Lage und Neigung der Geraden ist die gewählte Kornverteilung
genau definiert.
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Die Lage der Geladen läßt sich durch den im RRS-Diagramm gekennzeichneten
Körnungsparameter d' definieren. Die Neigung der Geraden kann man durch einen frei
wählbaren Bezugspunkt, z.B.
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dem Anteil der Fraktion 350 bis 420 r im Gemisch festlegen.
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Es hat sich gezeigt, daß in Bezug auf die Fließeigenschaften (Rieselfähigkeit)
MgO-Korngemische folgender Kornzusammensetzung am vorteilhaftesten sind:
| d' Anteil 350 bis 420 u |
| 180 0 bis 1 Gew.% |
| 190 0 bis 2 Gew.% |
| 200 1 bis 3 Gew.% |
| 210 2 bis 5 Gew.% |
| 220 3 bis 8 Gew.% |
| 230 6 bis 10 Gew.% |
| 240 8 bis 12 Gew.% |
Durch die Variationsmöglichkeit im Anteil der Fraktion 350 bis 420 µ kann man unterschiedliche
FUlldichten ohne wesentliche Beeinträchtigung der Rieselfähigkeit einstellen. Für
die oben angegebenen Anteile der Fraktionen 350 bis 420y erhält man Fülldichten
zwischen 2,4 und 2,5 g/cm3, wodurch eine Anpassung der FUllungen an die praktischen
Anforderungen möglich ist. Die Fülldichte wird ermittelt durch Befüllen eines Meßrohrs
von 250 mm Länge und 8,5 mm lichter Weite in einer vollautomatisch. arbeitenden
Vibrationsfüllmaschine.
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Bevorzugt werden daher bei hoch beanspruchten Rohrheizkörpern als
Hauptbestandteil der erfindungsgemäßen Einbettungsmasse derart zusammengesetzte
MgO-Korngemische eingesetzt.
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Das als Zusatzstoff erfindungsgemäß eingesetzte Glas wird zweckmäßig
auf Korngrößen kleiner 0,06 mm zerkleinert.
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Grundsätzlich können die erfindungsgemäßen Gläser aber auch mit Korngrößen
kleiner 0,4 mm eingesetzt werden.
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Die elektrische lsolierfähigkelt wird bestimmt durch Messung cer Ableitströme
in mA bei in der Praxis ueblichen Oberflächenbelastungen in W/cm2. Mit steigender
Temperatur der Heizwendel steigen auch die Ableitströme (teckströ.me). Bei vorgegebenen
Rohrdurchmessern müssen diese Leckströme beim Gebrauch der Rohrheizkörper als Sicherheitsgründen
so niedrig wie möglich gehalten werden.
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Die Wirksamkeit der erfindungsgemäß eingesetzten Gläser als körniger
Zusatz zu Magnesiumoxid war nicht vorhersehbar. So steigt der Ableitstrom bei Zusatz
eines normalen Flachglases (Glastransformationstemperatur 5200C) schon bei niedrigen
Oberflächenbelastungen stark an. Hingegen bewirkt ein 0,2 %iger Zusatz eines erfindungsgemäßen
Glases mit einer Glastransformationstemperatur von 7300C eine Senkung der Ableitströme
um den Faktor 4, bezogen auf ein Magnesiumoxid ohne Zusatz. (Siehe Beispiel 6 b
und V 6 a).
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Besonders günstig für die Praxis wirkt sich die Senkung der Ableitströme
bei mittleren Belastungen (im Bereich von etwa 6 bis 8 W/cm2) aus, da die Mehrzahl
der Rohrheizkörper in der Praxis für diesen Bereich dimensioniert ist.
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Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemä.ßen Einbettungsmassen ist
ihr gutes Langzeitverhalten. Dieses gute Langzeitverhalten wird insbesondere bei
solchen Einbettungsmassen beobachtet, die den Zusatzstoff in Mengen von größer 1
Gew.% enthalten. Bei einer Oberflächenbelastung von 10 W/cm2, 60 Min. wird im allgemeinen
eine Senkung der Ableitströme beobachtet. (Vergl. Beispiele 1a, 1b, 3a, 3b, 4a,
4c, Sb, 5c, 6a, 7a und 8a).
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Bei der Beurteilung der Meßwerte muß man berücksichtigen, daß es sich
um Ergebnisse handelt, die an einem technischen Produkt gewonnen wurden. Neben den
Schwankungen der Zusammensetzung des Rohstoffs, die auch noch innerhalb einer Charge
auftreten können, wirken sich außerdem die Schwankungen folgender Einflußgrößen
auf die Ableitströme aus: Legierungsaufbau des Rohrmantels, Wandstärke des Rohrmantels,
Lage der Wendel im Rohr, Widerstand der Wendel, Durchmesserreduktion, Kornverteilung,
punktuelle Verunreinigungen (z.B. Kohleteilchen) und Raumtemperatur bei der Messung.
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Diese Schwankungen fUhren dazu, daß der Grad der Verbesserung gegenUber
dem Stand der Technik scheinbar schwankt. Die typisena Verbesserung, die durch die
erfindungsgemäßen Gläser bewirkt wird, spiegelt sich in den Beispielen 1-4 und 7
wider. Grenzfälle
einer weniger deutlichen oder außerordentlich
starken Verbesserung sind die- Beispiele 5 und 6. Die typische relative Verbesserung
gegenUber dem Stand der Technik (DOS 2 363 790) ist bei den einzelnen Belastungsstufen
wie folgt: Oberflächenbelastung prozentuale Verbesserung 5 W/cm2 0 - 20 ç 6 W/cm2
10 - 30 % 7 W/cm2 10 - 30 % 8 W/cm2 10 - 30 % 9 W/cm2 10 - 20 % 10 W/cm2 15 - 30
% Beispiel 9a zeigt die vorteilhafte Verwendungsmöglichkeit bei ungeglühtem MgO.
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Ein Vergleich der Beispiele 5 und 7 zeigt die Überlegenheit der Kornverteilung
B gegenüber A.
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Die niedrigen Werte des Beispiels 1 spiegeln die Vorteilhaftigkeit
der GlUhung A wieder.
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Es wurde weiterhin gefunden, daß eine Senkung der Ableitströme auch
erreicht werden kann, wenn die erfindungsgemäßen Einbettungsmassen zusätzlich zu
den technischen Gläsern 0,2 bis 2 Gew.% eines erschmolzenen gekörnten Magnesiumeisenaluminiumsilikats
enthalten, das in etwa den Cordierit-Zusammensetzungen mit 45 bis 70 Gew.% SiO2,
15 bis 35 Gew.% Al203 und 10 bis 25 Gew.% MgO, sowie ggf. bis ca. 5 Gew., CaO entspricht,
wobei bis zu etwa 70 Gew.?,o, vorzugsweise 20 bis 50 Gew.% des MgO durch
Eisenoxid,
berechnet als FeO, ersetzt sind.
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Wie die Beispiele Ib, 2b, 3c, 4c, 5c, 6c und 7b zeigen, unterscheiden
sich derartige Füllungen vorteilhaft von Füllungen nach dem Stand der Technik.
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Die Herstellung und Anwendung dieser Magnesiumeisenanuminiumsilikate
werden in der DT-OS 2 363 790 geschildert. Sie werden durch Erschmelzen von Rohstoffgemischen,
wie Bayertonerde, Quarz sand sowie kalziniertem Magnesit und Eisenoxidrot, vorzugsweise
unter anschließendem schnellen Abkühlen der Schmelze, z.B. unter Verwendung kleiner
dickwandiger Formen oder unter Verwendung von Formen, die mit metallischen Eühlkörpern
gefUllt sind, hergestellt. Sie werden im folgenden mit "Cordierit" bezeichnet.
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Bei Verwendung der erfindungsgemäßen elektrisch isolierenden Gemische
als Rohrfüllungen für elektrische Heizkörper ergeben sich eine Reihe von Vorteilen:
Auf Grund der guten elektrisch isolierenden Eigenschaften und der guten Wärmeleitfähigkeit
der Einbettungsmassen wird die Lebensdauer der Heizelemente erhöht, gleichzeitig
durch Verminderung der Leckströme (Ableitströme) die Sicherheit derartigert Rohrheizkörper
im praktischen Gebrauch verbessert.
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Außerdem ermöglichen die niedrigeren Ableitströme eine kleinere Dimensionierung
der Rohrheizkörper, wodurch sich technische und wirtschaftliche Vorteile ergeben.
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Die erfindungsgemaBen Einbettungsmassen können auf rationellere Weise
als bisher bekannte Einbettungsmassen - bei gleichem Kurzzeit- und Langzeitverhalten
- hergestellt werden. Z.B. kann man weniger hochwertige MgO-Qualitäten als Hauptbestandteil
einsetzen oder man kann z.B. auf die Glühung des vermahlenen Magnesiumoxids vor
dem Vermischen mit dem Zusatzstoff verzichten.
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(Vgl. Beispiel 9a). Das Glühen ist im allgemeinen in der Praxis üblich,
um die vergleichsweise hohe Eigenleitfähigkeit des ungeglühten Magnesiumoxids zu
erniedrigen.
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Die in der Tabelle angegebenen Ableitströme (mA) wurden in folgender
Weise gemessen: In Anlehnung an die Verhältnisse in der Praxis wird der Ableitstrom
an einem nach üblichem Verfahren hergestellten PrUfrohrheizkörper von 500 mm Länge,
10 mm Durchmesser, 0,60 mm Wandstärke und mit einer Heizwendel von 3 mm Durchmesser
und 0,3 mm Drahtstärke gemessen. Dieses Heizrohr wird nach dem FUllen auf 8,5 mm
verdichtet.
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PrEfbedingungen: t Die spezifische Oberflächenbelastung des an Luft
betriebenen PrUfrohrheizkörpers wird von 5 W/cm2 an, stufenweise um 1 W/cm21 bis
zu 10 W/cm2 gesteigert.
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Dauer: 15 Min. bei jeder Belastungsstufe; bei 10 W/cm2 zusätzlich
60 Min., teilweise 240 Min.
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PrUfspannung: 500 V
In der Pigur ist ein Schaltschema
der elektrischen PrUfeinrichtung gezeigt.
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1 ist der Rohrmantel, bei 2 erfolgt die Messung der Ableitströme;
3 ist ein Prüfspannungstransformator; 4 ist ein Heizspannungstransformator und 5
ist die Heizwendel.
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Beispiele Die in der Tabelle aufgeführten erschmolzenen Magnesiumoxide
weisen folgende mittlere Zusammensetzung auf: 96,3 Gew.% MgO, 2,5 Gew.% SiO2, 1,0
Gew.% CaO, 0,1 Gew.% Al203 sowie insgesamt 0,1 Gew.% Fe2O3, NiO, Na20, K20, TiO2,
B203, Chlorid und Sulfit wurde auf eine Korngröße zwischen 0 und 0,37 mm vermahlen.
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Nach Einstellung der in der folgenden Tabelle angegebenen Kornverteilung
wurde das Korngemisch mit den in der Tabelle angegebenen Massenanteilen eines Glases
mit einer Glastransformations temperatur von 730°C vermischt (im Handel unter der
Bezeichnung Supremax 8409 erhältlich). Das Glas war zuvor auf eine Kornfeinheit
unter 0,06 mm vermahlen worden, und es hatte folgende analytisch ermittelte chemische
Zusammensetzung: 54 Gew.% SiO2 21,9 Gew.% Al203 8,3 Gew.% MgO 6,3 Gew.% Ca0 2,4
Gew.% ZrO2 1,5 Gew.% BaO 1,3 Gew.% B203 0,6 Gew.% Na2O 0,05 Gew.% K20 0,05 Gew.%
Pe203 0,04 Gew.% TiO2 0,008 Gew.% NiO 0,005 Gew.% SO3 0, 005%Cl. -3
Die
Mischung wurde in einen Rohtheizkdrper wie oben beschrieben eingefUllt. Mittels
einer Ringhämmermaschine wurde der Rohrheizkörper einer Durchmesserreduktion von
10/8,5 unterworfen. Nach dem oben beschriebenen Verfahren wurden die Prüfkörper
mit der PrEfspannung beaufschlagt und dabei die in der Tabelle angegebenen Ableitströme
gemessen. Die Messung erfolgte jeweils 15 Min. nach Anlegung der Prüfspannung. Bei
einer Oberflächenbelastung von 10 W/cm2 wurde die Messung nach Ablauf von 60 Min.,
teilweise nach 240 Min.,(gerechnet ab Anlegen der PrUfspannung) wiederholt.
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Das im Vergleichsbeispiel V8b angegebene Flachglas (Konzentration
1 Gew.%) hatte die chemische Zusammensetzung in Gew.%: 71 SiO2, 16 Na20, 8 CaO,
3,3 MgO, 1,5 Al203, 0,5 Fe203.
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Zusätzlich wurde zu Vergleichszwecken ein chemisch reines, glasig
erstarrendes, B203 eingesetzt. (Glastransformationstemperatur 2700C); vgl. V8e.
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Erläuterungen zur Wertetabelle 1. Beispiele V = Vergleichsbeispiele
2. Rohstoff Es handelt sich in allen Fällen um handelsübliche Magnesitqualitäten
derselben Lagerstätte. Die Buchstaben A bis E bezeichnen verschiedene Chargen.
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3. Kornverteilung
| Lichte Waschen Rückstand in Gew.O auf dem jeweiligen Sieb |
| weite in µm |
| A B C |
| 350 10 4 2 |
| 297 17 11 5 |
| 250 15 14 10 |
| 210 10 9 11 |
| 177 | 14 12 14 |
| 149 9 8 16 |
| 125 10 10 14 |
| 105 5 9 11 |
| 88 2 4 8 |
| 74 3 5 4,5 |
| 62 1 3 2 |
| 53 1 3 1,5 |
| 44 1 2 0,5 |
| 37 1 2 - |
| 0 1 4 - |
4. GlUhung A Oxidierende Glühung bei 11000. Verweilzeit in der
Hochtemperaturzone 24h.
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B Schwach oxidierende GlUhung bei 11000. Gesamtgluhdauer 4h.
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C Ohne GlUhung
Ableitströrme
| Beispiel Rohrstoff Kornverteilung Glühung Zusatz 5 6 7 8 9
10/15' 1h 4h |
| V 1 a A A A ohne 0,77 1,2 2,5 6,9 14,2 23,9 26,0 32,6 |
| V 1 b +1,5%Cord.0,40 0,6 0,9 2,0 4,0 7,2 7,0 7,3 |
| 1 a +1,5%Supr.0,33 0,5 0,8 1,8 3,3 6,6 6,2 5,1 |
| 1 b +1.0%Supr. |
| 0,33 06 1,0 1,9 3,2 6,4 5,7 5,2 |
| +0,5%Cord. |
| V 2 a B B B ohne 1,2 2,4 5,6 15,8 29,6 38,7 41,4 - |
| V 2 b +1% Cord.0,31 0,4 0,9 1,6 3,8 9,4 10,2 - |
| 2 a +1% Supr.0,34 0,4 0,7 1,6 3,7 7,4 7,4 - |
| 2 b +1% Supr. 0,32 0,4 0,7 1,4 3,3 7,4 7,4 - |
| +0,5%Cord. |
| V 3 a B C B ohne 2,1 3,1 5,9 15,6 29,4 40,6 43,7 47,1 |
| V 3 b +1% Cord.0,33 0,4 1,0 2,2 4,7 9,9 10,4 10,9 |
| 3 a +1% Supr.0,30 0,4 0,8 2,0 5,0 10,6 10,2 9,5 |
| 3 b +5% Supr.0,57 0,8 1,9 4,0 8,0 14,2 11,6 7,9 |
| 3 c +1% Supr. |
| 0,30 0,4 0,8 1,7 3,8 8,5 8,6 8,7 |
| +0,5%Cord. |
| V 4 a A C A ohne 1,0 2,2 4,3 10,0 19,4 30,0 33,1 - |
| V 4 b +1% Cord.0,35 0,6 1,2 2,4 4,7 9,2 9,6 - |
| 4 a +1% Supr.0,38 0,4 0,8 1,9 4,0 8,8 8,7 - |
| 4 b +2% Supr.0,29 0,5 1,0 1,7 3,6 7,8 7,8 - |
| 4 c +1% Supr. |
| 0,43 0,5 1,0 1,9 4,5 8,4 7,8 - |
| +0,5%Cord. |
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Ableitströme
| Beispiel Rohstoff Kornverteilung Glühung Zusatz 5 6 7 8 9 10/15'
1h |
| V 5 a C A B ohne 0,50 1,1 2,9 6,7 15,4 25,8 27,6 |
| V 5 b +1,5%Cord.0,35 0,7 1,2 1,9 3,5 8,2 8,9 |
| 5 a +1% Supr.0,29 0,5 0,8 1,5 3,2 8,1 8,7 |
| 5 b +1,5%Supr.0,33 0,5 0,8 1,6 3,8 8,9 8,3 |
| 5 c +1% Cord. |
| 0,29 0,5 0,9 1,9 4,6 9,7 8,7 |
| +0,5%Supr. |
| V 6 a E A B ohne 1,0 3,1 9,0 22,2 35,1 42,6 44,9 |
| V 6 b +1% Cord.0,3 0,5 0,9 2,0 5,4 11,2 10,3 |
| 6 a +1% Supr.0,3 0,3 0,5 1,1 2,3 5,3 5,1 |
| 6 b +0,2%Supr.0,4 0,8 1,3 2,4 4,2 8,3 9,8 |
| 6 c +1% Supr. |
| 0,3 0,4 0,7 1,2 2,5 5,7 6,1 |
| +0,5%Cord. |
| V 7 a C B B ohne 1,1 1,7 3,8 9,8 20,0 30,0 33,2 |
| V 7 b + 1,5%Cord.0,3 0,5 0,9 1,8 3,7 8,5 9,2 |
| 7 a +1,5%Supr.0,32 0,4 0,6 1,3 3,2 6,7 7,1 |
| 7 b +1% Supr.0,25 0,3 0,6 1,1 3,0 6,3 6,5 |
| +0,5%Cord. |
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Ableitströme
| Beispiel Rohstoff Kornverteilung Glühung Zusatz 5 6 7 8 9 10/15'
10/60' |
| V 8 a D A B ohne 1,7 4,5 13,2 26,1 37,2 43,4 45,5 |
| V 8 b 1%Flachglas 44 44 45 46 47 48 52 |
| V 8 c 1,5%Syl- 0,4 0,9 1,7 2,9 7,7 14,8 18,2 |
| vanit * |
| V 8 d 1,5%Cord. 0,3 0,7 1,2 1,9 3,5 8,2 8,9 |
| V 8 e 1%B2O3 0,6 0,9 1,6 2,5 7,0 12,2 13,4 |
| 8 a 1% Supr. 0,33 0,5 0,7 1,4 3,2 7,8 7,2 |
| 9 a D A C 1% Supr. 0,3 0,4 1,2 2,3 5,2 9,5 9,7 |
*) DT-PS 1921 789, Beispiel 1