Verfahren zum Herstellen einer Isolationsmasse zum Einbetten von Heizleitern
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Isolationsmasse zum Einbetten
von Heizleitern. Bei der Herstellung elektrischer Heizleiter ist es schwer, eine
Isolation mit gleichförmiger homogener Zusammensetzung zu erzeugen, die plastisch
genug ist, um sich dem elektrischen Heiz.-körper anzuschmiegen und dann zu einer
trockenen, Masse ohne übermäßiges Schrumpfen und ohne Rißbildung auszutrocknen.
Von der Isolationsmasse wird verlangt, daß sie höheren Temperaturen widersteht,
als sie in der Praxis ausgesetzt ist und daß sie die Teile des elektrischen Heizkörpers.
weder angreift noch zerstört. Die bisher bekannten Verfahren verlangen eine beträchtliche
Sorgfalt bei der Durchführung der einzelnen Vorgänge. Trotzdem sind die Ergebnisse
nicht immer gleichmäßig und ausreichend, um die elektrischen Forderungen zu erfüllen.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Gemisch herzustellen, das, angewandt auf ein Wider-
standselement, zu einer dichten homogenen
Masse austrocknet. die gute elektrische Eigen-
schaften hat.
Fig. i zeigt eine Draufsicht auf den elek-
trischen Heizkörper,
Fig. 2 einen Schnitt durch diesen in
Linie II-11.
Der Ertindungsgedanke kann auf jede be-
kannte Widerstandsform angewendet werden,
insbesondere auf gewickelte Heizdrähte (=8 in
Fig. 2, wie sie gewöhnlich für den Aufbau
von elektrischen Röstern, Streifenheizkörpern,
Heizplatten od. dgl. benutzt werden.
In den Fig. i und 2 der Zeichnung ist ein
umschlossener und umhüllter Heizkörper io
dargestellt, der aus zwei gepreßten Platten 12
und 14 besteht, die eine Hülle für eine
Anzahl Widerstandselemente :8 bilden. Die
obere Platte 12 weist die erhabenen Teile i8
und die vertieften Teile 16 auf, die durch die
schräg stehenden Seitenteile 20 verbunden
sind, die spiralige -Nuten einschließen. Der
Heizkörper enthält zwei verkettete Spiral-
nuten :.I, jedoch kann auch eine beliebige
Zahl solcher Spiralen vorgesehen sein. Das
Widerstandselement 28 ist in die isolierende,
feuerfeste Masse -2f3 eingebettet.
Die Masse 26, die die eingangs aufgezähl-
ten Eigenschäften hat, ist auf der Magnesium-
oxy dbasis aufgebaut. Das handelsübliche
Magnesiumoxyd enthält go his g2 0lo Magne-
siumoxy d, der Rest besteht aus einem gerin-
gen Anteil Wasser, Silicaten, Carbonaten und
alkalischen Oxyden. Vor der Verarbeitung
wird das llagnesiumoxyd zu einem feinen
Puder gemahlen und durch ein log- bis 300-
Maschen-Sieb passiert, wodurch seine Eigen-
schaften für den genannten Verwendungs-
zweck verbessert werden.
Die elektrische Widerstandsfähigkeit des
-lagnesiumoxyds kann erhöht werden durch
einen Zusatz von i bis j 0/a Borsäureanhy drid
oder Kaolin, welcher Zusatz zur selben feinen
-lasse wie das Magnesiumoxyd gemahlen
wird. Bisher wurde das Magnesiumoxyd stets
mit Wasser versetzt, das sich mit diesem zu
-lagnesiumhydroxvd verbindet. Beim ersten
Trocknen entweicht dann das überschüssige
Wasser. Danach gibt das Magnesiumhydroxyd
unter Anwendung von Hitze weiter Wasser
ab, das als Dampf entweicht. Die Erzeugung
von Wasser bei der Dehydratisierung des
Magnesiumhydroxyds ergibt einerseits ein
übermäßiges Schrumpfen des getrockneten
Stoffes, und andererseits verursacht es eine
Vielzahl unkontrollierbarer Risse. Das End-
erzeugnis ist daher nicht zufriedenstellend.
Es wurde nun festgestellt, daß durch Ver-
setzen des Magnesiumoxyds mit Methyl-
alkohol mit 501o oder weniger Wasser die i
zufriedenstellenden Trocknungseigenschaften j
' des Stoffes erzielt werden. Ferner sind die
Mischungen mit Äthylalkohol außerordentlich
beständig, da keine Hydroxydbildung erfolgt.
Ein brauchbares Gemisch erhält man z. B.,
wenn man Zoo g feingemahlenes Magnesium-
oxyd in iso ccm g-#oloigem oder stärkerem
Ätlivlalkoliol anrührt, bis man eine dicke,
kreinige, plastische Masse erhält. In diese
Mischung wird die Heizwicklung 28 eingelegt,
z. B. durch Ausstoßen der Masse aus einer
Düse. Auch andere Maßnahmen zum Ein-
legen der Masse um den Heizdraht sind
j möglich. Der so gebettete Heizdraht kann
entweder an der offenen Luft unter Hauben
oder in geheizten üfen getrocknet werden.
Die Masse wird schneller trocken als bei
Verwendung von Wasser und erzeugt einen
festen Körper, der dem Gipsmörtel ähnlich
ist. Es tritt hierbei nur wenig Schrumpfung
und Rissebildung ein. Die plastische Isola-
tionsmasse wird in die -Nuten der Platten 12
und 1 4 eingebracht, und die Leiterverbindun-
gen 22 «-erden am Widerstandselement be-
festigt, worauf die beiden Platten durch Ver-
schweißen bei 13 vereinigt werden.
Ein Gemisch von Äthylalkohol mit Magne-
siumoxydpulcer, das ein 3oo-Maschen-Sieb
passiert hat, weist besonders hohe plastische
Eigenschaften auf und läßt sich daher leicht
auf den Heizdraht auflegen. Ist das Magne-
siumoxyd verhältnismäßig grob im Gefüge,
dann kann durch eine geringe .Menge Wasser
in der Alkohollösung ein Gemisch erzeugt
werden, das einen größeren Weichheitsgrad
besitzt. Es ist daher g5o/oiger Äthylalkohol
reinem Alkohol zum Ansetzen vorzuziehen.
Läßt man eine geringe -Menge von Rissen zu,
dann kann man noch für die Herstellung der
-Masse ein Äthylalkohol mit einem Wasser-
gehalt unter läo/o verwenden.
In dem Fall, wo Kaolin- oder Borsäure-
zusätze gemacht werden, hilft eine kleine
Menge Wasser, um eine Reaktion des Magne-
s iumoxvds mit der Borsäure zu verursachen,
um -Iagnesiumborat zu erhalten. Die
Mischung aus -Iagnesiumborat und Magne-
siumoxyd hat etwas bessere Isolationseigen-
schaften als reines Magnesiumoxyd. Zu einer
solchen Mischung müssen i Teil Wasser und
io Teile Äthylalkohol genommen werden.
Vorteilhaft ist des weiteren, wenn der
Äthylalkohol kleine Zusätze anderer Alkohole
enthält, wie z. B. ioo/o Methylalkohol. In
einigen Fällen sind Zusätze bis zu ioo/o
anderer organischer Flüssigkeiten, die nicht
mit Magnesiumoxyd reagieren, dem Äthyl-
alkohol beigegeben «-orden, ohne die guten
Eigenschaften zu verschlechtern. Demnach
wird die Grenze der alkoholischen Lösbarkeit
nach der Verwendung des Äthylalkohols be-
stimmt, die durch Zusätze von bis zu ioo/o
nichtreagierender Stoffe verändert werden kann. Vermieden werden
muß, daß mehr als 5'10 Wasser im Äthylalkohol mit Magnesiumoxyd allein vorhanden
sind, weil die Reaktion des Wassers mit Magnesiumoxyd das Entstehen von Rissen während
der Trocknung fördert.Method for producing an insulation compound for embedding heating conductors The invention relates to a method for producing an insulation compound for embedding heating conductors. In the manufacture of electrical heating conductors, it is difficult to produce insulation with a uniform, homogeneous composition that is plastic enough to cling to the electrical heating element and then to dry out to a dry, mass without excessive shrinkage and without cracking. The insulation compound is required to withstand higher temperatures than it is exposed to in practice and that it is the parts of the electric heater. neither attacks nor destroys. The previously known methods require considerable care when carrying out the individual processes. Nevertheless, the results are not always uniform and sufficient to meet the electrical requirements. The object of the invention is to produce a mixture which, applied to a resistance stand element, to a dense homogeneous
Mass dries up. the good electrical property
has properties.
Fig. I shows a plan view of the elec-
tric radiators,
Fig. 2 shows a section through this in
Line II-11.
The idea of invention can be applied to any
known form of resistance are used,
especially on coiled heating wires (= 8 in
Fig. 2, as they are usually used for the construction
of electric roasters, strip heaters,
Heating plates or the like can be used.
In Figs. I and 2 of the drawing is a
enclosed and wrapped radiator ok
shown, which consists of two pressed plates 12
and 14, which is a shell for a
Number of resistance elements: form 8. the
top plate 12 has the raised parts i8
and the recessed parts 16 formed by the
inclined side parts 20 connected
which include spiral grooves. Of the
Radiator contains two linked spiral
utes: .I, however, any
Number of such spirals can be provided. That
Resistance element 28 is in the insulating,
Embedded refractory mass -2f3.
The mass 26, which is the initially enumerated
properties is based on the magnesium
oxy d base built up. The usual one
Magnesium oxide contains go his g2 0lo Magne-
siumoxy d, the rest consists of a small
gen proportion of water, silicates, carbonates and
alkaline oxides. Before processing
the magnesium oxide becomes a fine one
Powder ground and through a log to 300-
Mesh sieve, whereby its own
properties for the specified use
purpose to be improved.
The electrical resistance of the
-Lagnesiumoxyds can be increased by
an addition of i to j 0 / a boric anhydride
or kaolin, which additive to the same fine
-leave like the magnesium oxide milled
will. So far the magnesium oxide has always been
mixed with water, which becomes with this
-lagnesiumhydroxvd connects. The first
Drying then escapes the excess
Water. Then there is the magnesium hydroxide
applying heat further water
which escapes as steam. The production
of water in the dehydration of the
Magnesium hydroxide on the one hand results in a
excessive shrinkage of the dried
Substance, and on the other hand it causes a
Large number of uncontrollable cracks. The final
product is therefore unsatisfactory.
It has now been established that by
putting the magnesium oxide with methyl
alcohol with 501o or less water the i
satisfactory drying properties j
'of the substance can be achieved. Furthermore, the
Mixtures with ethyl alcohol are extraordinary
resistant, as there is no formation of hydroxide.
A useful mixture is obtained, for. B.,
if you zoo g finely ground magnesium
oxide in iso ccm g- # oloigem or stronger
Mix in the ethyl alcohol until a thick,
clean, plastic mass. In these
Mixture, the heating coil 28 is inserted,
z. B. by ejecting the mass from a
Jet. Other measures to
put the mass around the heating wire
j possible. The heating wire embedded in this way can
either in the open air under hoods
or dried in heated ovens.
The mass dries faster than with
Using water and creating one
solid body that resembles plaster of paris
is. There is little shrinkage
and cracking. The plastic isola-
tion mass is in the grooves of the plates 12
and 1 4 introduced, and the conductor connections
gen 22 «-earths on the resistor element
solidifies, whereupon the two plates
weld to be united at 13.
A mixture of ethyl alcohol with magnetic
siumoxydpulcer, which is a 300-mesh sieve
has happened exhibits particularly high plasticity
Properties on and can therefore be easily
place on the heating wire. Is the magnet
sium oxide relatively coarse in structure,
then a small amount of water
creates a mixture in the alcohol solution
that has a greater degree of softness
owns. It is therefore 100% ethyl alcohol
To be preferred to pure alcohol for preparation.
If a small amount of cracks is allowed,
then you can still go for the manufacture of the
-Mass an ethyl alcohol with a water-
Use content below läo / o.
In the case where kaolin or boric acid
Additions are made, a little helps
Amount of water to prevent the magnetic
to cause s iumoxvds with boric acid,
to obtain magnesium borate. the
Mixture of -Iagnesium Borate and Magne-
siumoxide has slightly better insulation properties
properties as pure magnesium oxide. To a
such mixture need i part water and
io parts of ethyl alcohol are taken.
It is also advantageous if the
Ethyl alcohol small additions of other alcohols
contains, such as B. 100 / o methyl alcohol. In
In some cases there are additions of up to 100 per cent
other organic liquids that are not
react with magnesium oxide, the ethyl
alcohol added «-order, without the good ones
Properties to deteriorate. Therefore
becomes the limit of alcoholic solubility
after using the ethyl alcohol
is correct, which can be achieved by adding up to ioo / o
non-reactive substances can be changed. It must be avoided that there is more than 5'10 water in the ethyl alcohol with magnesium oxide alone, because the reaction of the water with magnesium oxide promotes the formation of cracks during the drying process.
Die neue Isoliermasse kann auch zum Herstellen von feuerfesten Platten
und Steinen verwendet werden, wie sie in der elektrischen. Industrie benötigt werden.
Diese Platten haben außer guten elektrischen ebenso gute thermische Eigenschaften.The new insulation compound can also be used to manufacture refractory panels
and stones are used as they are in the electrical. Industry are needed.
In addition to good electrical properties, these plates also have good thermal properties.