DE664796C - Verfahren zur Erhoehung des Isolationswiderstandes von Heizelementen - Google Patents

Description

• Verfahren zur Erhöhung des Isolationswiderstandes von Heizelementen Die Erfindung bezieht sich auf elektrische Heizelemente, bei denen der in eine körnige Isoliermasse 'eingebettete Heizleiter in einen Metallmantel oder ein Metallgehäuse eingeschlossen ist.
• Es ist bereits vorgeschlagen worden, den Isolationswiderstand körniger Isoliermasse durch Zusätze von gewissen Stoffen heraufzusetzen. Da der Isolationswiderstand von körniger Isoliermasse an sich bei hoher Temperatur herabgeht, so ist es von wesentlicher Bedeutung, die Isolierfähigkeit durch besondere Mittel zu erhöhen, um auch bei hohen Temperaturen genügenden Isolationswiderstand zu haben. Die Erhöhung des Isolationswiderstandes hat eine längere Lebensdauer der Heizelemente zpr Folge.
• Nach der Erfindung wird die Isoliermasse des Heizelementes mehrere Stunden lang der Wirkung einer kochenden Borsäur elösung ausgesetzt, derart, daß diese die Isoliermasse durchdringt und alle Hohlräume der Masse ausfüllt, und daß sich ein Niederschlag von Borsäure an der Oberfläche der Körner der Isoliermasse bildet. Nach dieser Behandlung mit Borsäure wird das Heizelement von außen und innen auf beispielsweise 300' bis 5oo ° C erhitzt, und durch die Erhitzung der Isoliermasse wird die Borsäure in Boroxyd verwandelt. Die Erfindung wird in folgendem an einem Beispiel erläutert, bei dem als körnige Isoliermasse metallisches Magnesium verwendet wird, das in bekannter Weise in Magnesiumhydroxyd und dann durch einen Trockenvorgang in Magnesia verwandelt wird. Als Metallgehäuse für das Heizelement dienen beispielsweise zwei kreisförmige Metallscheiben, in denen spiralförmig geführte Rinnen zur Aufnahme des schraubenförmig gewundenen Heizleiters und der Isoliermasse ausgeprägt sind. Die Rinnen der einen Metallscheibe bilden das Spiegelbild der Rinnen der anderen Scheibe, so daß die beiden Rinnen, wenn die Scheiben aufeinandergelegt sind, sich zu einem Hohlraum von etwa kreisförmigem Querschnitt ergänzen. Damit der Borsäurelösung die Möglichkeit gegeben wird, zu allen Stellen der Isoliermasse zu gelangen, auch wenn die Scheiben aufeinanderliegen, sind zwischen den einzelnen Spiralwindungen der Rinnen etwa radial verlaufende Querkanäle in eine der beiden Scheiben gepreßt. Die Borsäurelösung kann also von der Seite her in die Rinnen gelangen.
• Der Vorgang beim Herstellen des Heizelementes ist folgender: In die nach unten ausgeprägten Rinnen der einen Metallscheibe wird der Heizleiter in metallisches Magnesiumpulver eingebettet eingelegt und durch Abstandhalter in seiner Lage gehalten. Dann wird die andereScheibe aufgelegt und durch Punktschweißung an einer genügenden Anzahl von Punkten mit der unteren Scheile verbunden. Nun wird in an sich bekannt Weise das Magnesium im Magnesiumhydro@.#.. verwandelt, indem die Scheiben in einer -ge;-@. schlossenen Kammer der Wirkung von heißem Wasser oder von Dampf ausgesetzt werden. Dann folgt durch einen Trockenvorgang die Umwandlung in Magnesia. Alsdann setzt der Vorgang nach dem Verfahren gemäß der Erfindung ein.
• Die an einigen Punkten aneinandergeschweißten Scheiben werden in einen Trog gesetzt, der mit einer mehr oder weniger gesättigten Borsäurelösung gefüllt ist, und dann wird die Lösung bis zum Kochen erhitzt. In diesem dauernd auf hoher Temperatur gehaltenen Bad bleiben die Scheiben mit dem eingebetteten Heizleiter mehrere Stunden .lang, so daß die Borsäure durch die freien Zwischenräume zwischen den 'Scheiben und- durch die in die eine Scheibe eingepreßten Querkanäle zu allen Stellen der Einbettungsmasse gelangen kann. Nach Beendigung dieses Vorganges; der je nach dem Sättigungsgrad der Borsäurelösung beispielsweise eine bis sechs Stunden währen kann, werden die zusammengeschweißten Scheiben aus dem Trog genommen und einer Erhitzung von 300' bis 5oo ° so lange ausgesetzt, bis alle etwa noch vorhandene Feuchtigkeit aus der Isoliermasse entfernt und die Borsäure in Boroxyd verwandelt ist. Die Umwandlung in Boroxyd wird noch dadurch unterstützt, daß der eingebettete Heizleiter mit Heizstrom beschickt wird. Das nun elektrisch fertiggestellte, aus Heizleiter, Isoliermasse und Metallmantel bestehende Heizelement wird noch mechanisch behandelt, J,@dem die eingeprägten ,9ppuerkanäle zwischen fden Rinnen wieder flach gepreßt werden und `.insbesondere die Scheiben an ihrem äußeren :Umfang zusammengeschweißt werden. Man kann auch der oberen Scheibe einen größeren Durchmesser geben als der unteren und den überstehenden Rand gegebenenfalls unter Einlegen eines Dichtungsringes aus weichem Metall, z. B. Kupfer oder Aluminium, um den Rand der unteren Scheibe umbördeln und vernieten.
• Das beschriebene Verfahren läßt sich natürlich auf Jedes beliebige Heizelement anwenden, wenn nur dafür gesorgt wird, daß die körnige Masse der Wirkung der Borsäurelösung ausgesetzt und dann getrocknet werden kann.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: z. Verfahren zur Erhöhung des Isolationswiderstandes von Heizelementen, bei denen der Heizleiter in körniger Isoliermasse eingebettet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Isoliermasse mehrere. Stunden lang der Wirkung einer erhitzten Borsäurelösung ausgesetzt-und dann die Borsäure in Boroxyd verwandelt wird, indem das Heizelement einer starken Erhitzung unterworfen wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch z, dadurch gekennzeichnet, daß als Isoliermasse metallisches Magnesium verwendet wird, welches in an sich bekannter Weise in Magnesiumhydroxyd und durch einen nachfolgenden Trockenvorgang in Magnesia verwandelt wird, worauf die Borsäure durch Erhitzung des Elementes in Boroxyd verwandelt wird