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Verfahren zur Herstellung von Diaphragmen für Oberflächenverbrennung.
Gegenstand der Erfindung ist ein schwer schmelzbares Diaphragma zur Benutzung für
Oberflächenverbrennung, bei der eine nicht flammbare Gasmischung unter geeignetem
Druck durch eine gewisse Schicht von schwer schmelzbarem Material hindurchtritt
und lediglich an der Oberfläche verbrennt.
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Die Erfindung betrifft den Aufbau von schwer schmelzbarenDiaphragmen
oder ähnlichen Brennerkörpern, auf deren äußerer Oberfläche die Verbrennung erfolgen
soll. Bisher ist in der Praxis festgestellt worden, daß bei den Diaphragmen Explosionen
in der Mischkammer vorkommen können. Die Erfindung bezweckt, ein Diaphragma zu schaffen,
durch dessen Verbrennungsoberfläche ein nicht entflammbares Gas oder eine solche
Mischung unter geeignetem Druck hindurchtreten kann, bei dem jedoch die Gefahr einer
Explosion in der Mischkammer vermieden wird.
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Ein Diaphragma gemäß der Erfindung besteht aus getrennt aufgebauten
Schichten aus schwer schmelzbaren Stoffen, die in plastischem Zustande übereinandergelagert
werden und sich durch Erhitzen zu einem einzigen, mechanisch einheitlichen Aufbau
verbinden, welcher voneinander unterschiedene Teilschichten hat.
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Ein vollständiges Diaphragma kann also bestehen aus einer Lage von
Körnchen einer bestimmten Größe, die durch ein Bindemittel verbunden sind, und aus
einer Lage von Körnchen einer geringeren Größe, die ebenfalls durch ein geeignetes
Bindemittel gebunden sind. Diese beiden Schichten sind übereinandergelagert; so
daß sie sich beim Erhitzen zu einem einzigen starren Aufbau vereinigen.
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Bei der Herstellung von Diaphragmen ist, wie sich ergeben hat, nicht
nur die Natur der schwer schmelzbaren Materialien wichtig, sondern auch das Herstellungsverfahren.
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Bei der vorzugsweise gewählten Ausführungsform der Erfindung werden
Körnchen von- einem schwer schmelzbaren Material verwendet, in welchem Kieselerde
und Tonerde vorherrschen. Ein Material, in welchem die Kieselerdebestandteile zwischen
55 und 6o Prozent und die Tonerdebestandteile zwischen 3o und 35 Prozent betragen,
ergibt zufriedenstellende Erfolge.
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Diese Körnchen werden zu einer Größe von 16 bis 25 Maschen
pro Quadratzentimeter gesiebt, ferner werden kleinere Körnchen von demselben oder
ähnlichem Material benutzt, die auf eine Größe von q.o bis 65 Maschen pro Quadratzentimeter
gesiebt sind.
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Das während des Schleifens zur Erzielung der Körnchen erhaltene Pulver
wird ebenfalls benutzt, wie aus der weiteren Beschreibung hervorgeht. Es wird ferner
ein schwer schmelzbares Mischpulver verwendet, in dem Kieselerde und Tonerde ebenfalls
vorherrschen, jedoch in etwas anderem Verhältnis. Ein geeignetes Material enthält
z. B. einen Prozentsatz an Kieselerde
von 45 bis 50 Prozent
und an Tonerde -von 35 bis 40 Prozent. Als Bindemittel wird Natriumsilikat benutzt,
welches .eine Dichte von i25o° Twaddle aufweist.
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Nachdem alle diese Materialien vorbereitet sind, können sie wie folgt
klassifiziert werden i. große, schwer schmelzbare Körnchen, ungefähr 16 bis 25 Maschen,
2. kleine Körnchen, ungefähr 4o bis 65 Maschen, 3. feines, schwer schmelzbares Pulver,
das beim Schleifen entsteht, 4. schwer schmelzbares Mischpulver, 5. Bindemittel.
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Es ist hierbei wichtig, daß die Körnchen und das Pulver vollkommen
trocken, gehalten werden.
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Bei der Herstellung der Diäphrägmen können die vorzugsweise benutzten
Mengen jedes der benötigten Stoffe für eine gegebene Größe des Diaphragmas dadurch
berechnet werden, daß man die Fläche des Diaphragmas in Quadratzentimetern nimmt
und mit den folgenden Verhältniszahlen multipliziert, welche die benötigte Menge
jedes der Stoffe in Gramm für i qcm angeben:
i. große Körnchen .......... 3,5 g/qem, |
2. Pulver aus demselben Ma- |
terial . . * i,1 - |
3. schwer schmelzbares Misch- |
pulver :.................. o,22 - |
4. Bindelösung ..... . .. .. . . . . o,66 - |
5. kleine Körnchen .......... o,66 - |
6. Pulver aus demselben Stoff o,i5 - |
7. schwer schmelzbares Misch- |
pulver ................... o,066 - |
8. Bindelösung .............. o,i2 - |
Diese Diaphragmen haben schließlich eine Dicke von 3,8 cm und sind geeignet für
Kohlengas von einem Druck von 75 mm Wassersäule und darüber hinaus.
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Für eine schwache Mischung von Petrolluftgas sind die folgenden Verhältnisse
zu empfehlen
i. große Körnchen .......... 2,2 g,/qcm, |
2. Pulver aus demselben Ma- |
terial ................... o,57 - |
3. schwer schmelzbares Misch- |
pulver ................... o,ii - |
4. Bindelösung .............. 0,35 - |
5. feine Körnchen ........... 0,44 - |
6. Pulver aus demselben Ma- |
terial ................. .. o,ii - |
7. schwer schmelzbares Misch- |
pulver ................... o,o44 _ |
B. Bindelösung ...... . ....... o,088 - |
Diese Diaphragmen erhalten eine Stärke von 2,5
CM.
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Das Verfahren zur Herstellung der Diaphragmen ist das folgende Die
großen Körnchen und das Pulver aus dem gleichen Material zusammen mit dem schwer
schmelzbaren Mischpulver werden zuerst trocken in einem Trog gemischt. Die Bindelösung
wird dann hinzugefügt, das Ganze wird gründlich gemischt.
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Wenn die Bestandteile miteinander gemischt sind, so hat die Masse
ein im wesentlichen trokkenes, körniges Aussehen und erscheint nicht plastisch,
jedoch tritt eine Adhäsion zwischen den Körnern auf, wenn die Masse in einer Mulde
zusammengedrückt wird.
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Genau derselbe Mistliprozeß wird getrennt mit den kleinen Körnchen
durchgeführt.
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Die die großen Körnchen enthaltene Mischung wird nun gleichmäßig in
eine Form gebracht und wird gleichmäßig zu einer Platte gepreßt oder gestampft.
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Die Oberfläche dieser Platte wird:-darin -leicht gerauht, die Mischung
der kleineren Körnchen gleichmäßig auf diese Platte gebracht und die ganze Masse
gleichmäßig zusammengepreßt, wobei die erforderliche Kraft zum Pressen oder Stampfen
leicht festgestellt werden kann, da, wenn das Pressen beendet ist, die Form genau
bis zum Rand gefüllt ist; da sie die genaue Höhe hat, die der Dicke des gewünschten
Diaphrag mas entspricht. Die endgültige Oberfläche des aus den kleineren Körnchen
bestehenden Stoffes, -welche die Verbrennungsoberfläche ist, kann mittels einer
kleinen Rolle , oder eines Werkzeuges gerieft oder -gerillt werden. - Wenn das Diaphragma,schließlich
in der-vorbeschriebenen Weise geformt ist, wird es während etwa i1/2 Stunden bei
einer Temperatur von etwa 94° C erhitzt, worauf das endgültige Erhitzen während
zweier Stunden bei einer Temperatur von 176' C erfolgt. .
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Das Diaphragma kann dann aus der Form entfernt werden und ist zur
Benutzung fertig. Es besteht, wie aus dem Vorhergehenden verständlich ist, aus einer
einheitlichen und im wesentlichen starren Platte, die zwei unterscheidbare und bestimmte
Aufbauten oder Schichten hat. Die größere Lage besteht aus den gröberen Körnchen,
während die Lage der kleinen Körnchen verhältnismäßig dünn ist.
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Die Diaphragmen können jede gewünschte Abmessung oder Gestalt mittels
entsprechender Formen erhalten. Wenn gekrümmte unregelmäßige oder kreisförmige Gegenstände
gewünscht werden, so. können Trennvorrichtungen zeitweise zwischen die Schichten
während der Bildung des Diaphragmas eingefügt werden. Diese Trennvorrichtungen werden
dann vor der Erhitzung herausgenommen.
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Bei Diaphragmen der vorbeschriebenen Art, Zusammensetzung und Herstellung
tritt die Verbrennung auf der Oberfläche gut ein, ohne daß eine Neigung der Gase
vorliegt, durch das Diaphragma zurückzuschlagen.