DE694636C - Verfahren zur Herstellung eines Endverschlusses fuer elektrische Heizkoerper - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung eines Endverschlusses für elektrische Heizkörper Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung .eines Endverschlusses für elektrische Heizkörper, die aus einer Seele ,aus hochschmelzendem Metall, wie Molybdän, Tantal oder Wolfram, bestehen und mit einem den Gaszutritt verhindernden, über die Seele des eigentlichen Heizdrahtes verlängerten keramischen Schutzmantel um-, geben sind. .
• Die genannten Metalle eignen sich besonders zur. Erzeugung hoher Temperaturen. Da jedoch diese Metalle bei Anwesenheit von Luft schon bei Temperaturen zwischen Soo und 700° C . lebhaft zu oxydieren beginnen, konnte man . sie zunächst nur für Heizdrähte anwenden, die in einer Atmosphäre reduzilerender oder inerter Gase öder im Vakuum erhitzt werden.
• Um die vorteilhaften Eigenschaften des hohen Schmelzpunktes der genannten Metalle auch -für- andere Heizzwecke, beispielsweise für Hochtemperaturöfen, ausnutzen zu können, ist vorgeschlagen worden, den eigentlichen Heizdraht aus hochschmelzendem Metall mit einem keramischen Mantel zu umgeben, der den Zutritt von Gasen, insbesondere von atmosphärischem Sauerstoff, zu dem oxydationsempfindlichen Metallkern zuverlässig und vollkommen verhindert. Der keramische Mantel wird .aus hochschmelzenden Metalloxyden nach dem Sinterverfahren hergestellt, und zwar derart, daß eine entsprechend zusamrnengesetzte Hülle in kolloidaler Form aufgebracht und dann .aufgefrittet bzw. aufgesintert wird, oder es wird ein fertiger Mantel. in Form eines Rohres aufgeschrumpft und dann aufgefrittet bzw. ,au f gesintert. Auf diese Weise ist es ermöglicht worden, die leicht zur Oxydation neigenden, hochschmelzenden Metalle für Heizdrähte anzuwenden, die nicht an eine reduzierende oder inerte Umgebung oder an ein Vakuum gebunden sind. Hierbei ergibt sich die besondere Aufgabe, Endverschlüsse für Heizdrähte derart auszubilden, daß ein Hindurchdiffundieren der Luft zum Heizdraht verhütet wird. Zur Herstellung solcher Endverschlüsse ist zunächst versucht worden, die Heizdrähtseele an den Enden aus der Keramik herauszuführen und auf die freien Heizdrahtenden Stekkerhülsen aufzuschieben, die an der Stoßstelle mit dem keramischen Mantel verbunden werden.
• Diese Lösung hat sich als unzureichend erwiesen, da nach verhältnismäßig kurzer Betriebszeit Luft zwischen der Hülse und der Heizdrahtseele hindurchdiffundierte und Oxydation herbeiführte.
• Es ist ferner ein Verfahren zur Herstellung elektrischer Heizkörper bekannt, nach welchem die von einer Keramik umgebenen Heizwiderstände mit verdickten Enden aus der keramischen Schutzhülle herausragen und allmählich .auf die zum Glühen bestimmte Seele übergehen. Dies hat den Nachteil, daß die keramische Schutzhülle an den Enden einen anderen Innendurchmesser aufweisen muß wie in der Mitte. Hierdurch ergeben sich Schwierigkeiten für das Aufbringen des Schutzmantels insbesondere dann, wenn dies in Form eines Rohres geschehen soll, ganz abgesehen davon, daß durch diese Maßnahme Gasdichtheit der Verschlüsse nicht oder nur mangelhaft gewährleistet wird.
• Alle diese Nachteile werden nun bei der Herstellung eines Endverschlusses für elektrische Heizkörper, die aus einer Seele aus hochschmelzendem Metall, wie Molybdän, Tantal oder Wolfram, bestehen und mit einem den Gaszutritt verhindernden keramischen Schutzmantel umgeben sind, dadurch beseitigt, daß gemäß der Erfindung in das freie Ende des Schutzmantels ein aus einem anderen Metall, dessen Leitfähigkeit besser ist als die der Heizseele, z..B. Kupfer, Nickel, öder aus einer Eisen-Nickel-Kobalt-Legierung bestehender Stift von gleichem Querschnitt wie die eigentliche Heizseele hineingeschoben und mit der Seele des Heizdrahtes leitend, z. B. durch Aufschmelzen oder durch Aufgießen, verbunden wird; während die Steckerhülse auf den aus dem Schutzmantel hinausragenden Teil des Metallstiftes aufgezogen wird. Dabei empfiehlt es sich, die Verbindung zwischen Metallstift und Heizdraht durch Aufschmelzen oder Aufgießen zu bewirken.
• Bei einem so hergestellten Endverschluß bildet der in den keramischen Mantel hineinragende Metallstift einen gasdichten Verschluß, so daß zu der aus hochschmelzendem Metall bestehenden Heizdrahtseele Luft nicht vordringen kann.. Die Abschlußwirkung kann noch dadurch wesentlich gesteigert werden, daß die Temperatur an der Verbindungsstelle zwischen Metallstift und Heizdrahtseele so hoch gehalten wird, daß der in den keramischen Mantel hineinragende Teil des Metall-Stiftes einen plastischen, teigigen Zustand annimmt, so daß er wie ein Pfropfen den keramischen Mantel gasdicht abschließt. Da der Ausdehnungskoeffizient des den Stift bildenden Metalls, ,z. B. des Kupfers, höher ist als der Ausdehnungskoeffizient der Keramik, preßt sich der Kupferstift wähnend der Erhitzung sehr dicht an den metallkeramischen Mantel an: Der Gasabschluß und der Stromübergang erfolgt somit an beiden Enden des ', Heizdrahtes gewissermaßen durch einen glühenden, teigig-plastischen Pfropfen, z. B. aus Kupfer. Als Werkstoff für den Stift kann natürlich jedes gut leitende Metall, wie 1,Z'-upfer, Silber, Nickel, Eisen-Nickel-Kobalt-Legierung usw., der sonst eine. gut leitende Legierung verwendet werden, die bei der Temperatur am Heizdrahtende genügend Plastizität besitzt, um auf Grund ihrer Wärmeausdehnung einen,gasdichten Abschluß zu bewirken. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die Temperatur am Heizdrahtende niedrig gehalten werden kann, so da,ß auch dadurch die Oxydationsgefahr des Molybdäns herabgesetzt wird. Um eine weitere Senkung der Temperatur -an den Stabenden zu bewirken, empfiehlt es sich, den keramischen Mantel an den Enden zu verdicken.
• In den Zeichnungen sind zwei Ausführungsformen von Endverschlüssen dargestellt, wie sie sich unter Anwendung des Verfahrens gemäß der Erfindung ergeben.
• Der Heizdraht besteht aus der Seele i; die z. B. aus Molybdän hergestellt ist. Die Drahtseele ist von einem keramischen Mantel2 umgeben. Der Mantel ist über das Ende der Seele i hinaus verlängert. Die Verlängerung kann etwa 2 bis q. cm betragen. In die freie öffnung des keramischen Mantels 2 ist das Ende eines z. B. aus Kupfer bestehenden Metallstifteg 3 eingeschoben, der mit seinem ,anderen Ende aus dem keramischen Mante12 ein Stück herausragt: Auf diesen herausragenden Teil ist dann die Eichel aufgesetzt. Die Verbindung des Metallstiftes 3 mit der Heizdrahtseele i erfolgt durch Aufschmelzen oder durch Aufgießen. Dabei ist die Anordnung zweckmäßig so getroffen, daß Seele i und Stift 3 wie Nut und Feder gemäß Abb. i oder keilartig gemäß Ab-b. 2 ineinandergreifen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung eines Endverschlusses für elektrische Heizkörper, die aus einer Seele aus hochschmelzendem Metall, wie Molybdän, Tantal oder Wolfram; bestehen und mit einem; den Gaszutritt verhindernden, über die Seele des eigentlichen Heizdrahtes verlängertenkeramischen Schutzmantel umgeben sind, da durch gekennzeichnet, daß in das freie Ende des Schutzmantels (a) ein aus einem anderen besser als der Heizdraht leitenden Metall, z. B. Kupfer, Nickel, oder einer Eisen-Nickel Kobalt-Legi:erung bestehender Stift (3) von gleichem Querschnitt wie die eigentliche Heizseele (i) hineingeschoben und mit der Seele (i) des Heizdrahtes leitend, z. B. durch Aufschmelzen oder durch Aufgießen, verbunden wird, während,die Steckerhülse (q.) auf den aus dem Schutzmantel (z) hinausragenden -Teil des Metallstiftes (g) aufgezogen wird.