DEP0055074DA

DEP0055074DA -

Info

Publication number: DEP0055074DA
Authority: DE

Description

PATENTANWALT BIPL-ING E. F. EITNER M&nekea, den 10.9.1949 Manchen 22 :: Maximilians tr. 17/ Ht

(AB Max Il-Denkmal, Hau· CaM Vlkttrla)

Telefon: Ί614

Wiirttembergisehe Metallwarenfabrik in Geislingen (Steige)

Tecknisekes Email

Die Erfindung bezieht sick auf technische Emails und auf die Verwendung derselben für technische Zwecke·

Die in der ieehnik angewendeten, bekannten Emails sind durch Schmelzen oder Fritten entstandene, vorzugsweise glasig erstarrte Massen mit anorganischer, in der Hauptsache oxydischer Zusammensetzung, welche in einer oder mehreren Schichten, gegebenenfalls mit besonderen Zuschlägen, auf metallische Werkstoffe oder Werkstücke aufgeschmolzen werden. Die zur Herstellung solcher Emails verwendbaren Stoffe setzen sich in wesentlichen aus glasbildenden Stoffen und aus Hilfsstcffen wie Oxydationsmitteln, Haftoxyden, Farboxyden und friibungsmittelc. zusammen·

Die Gehalte an den wesentlichsten Oxyden sind bei den bekannten, technisch verwandbaren Emails begrenzt durch die

praktischen Anforderungen bezüglich ihrer mechanischen Eigenschaften, nämlieh Zug- und Druckfestigkeit, Elastizität, Harte, Schlagfestigkeit, ihrer thermischen Eigenschaften wie Schmelzbarkeit, Wärmeleitung, Ausdehnung, Warmfestigkeit, und ihrer chemischen Eigenschaften, wie vor allem der Beständigkeit gegen Säuren und laugen. Es ergeben sich daher bei den üblichen technischen Emails im wesentlichen Gehalte an Kieselsäure (SiO^) bis zu 65 $>_t ^an Alkalioxyden (Natriumoxyd Ha₂O und/oder Kaliumoxyd K₂O) bis zu 25 ^, an Aluminiumoxyd (AlgO,) bis zu 8 $, an Caleiumoxyd (CaO) bis zu 8 $, an Borsäure (B₂O,) bis zu 20 #, an Fluoriden bis zu 25 $.

Diese technischen Emails genügen zwar den oben genannten Anforderungen, herden aber an sie Anforderungen elektrischer Art gestellt, indem sie als elektrisch isolierende Schichten wirken sollen, so zeigt es sich, dass diese Emails nux bei normaler oder höchstens bei verhältnismäßig niedriger Temperatur als elektrische Isolatoren dienen können, während sie bei steigender (Temperatur diese Eigenschaft mehr und mehr verlieren. Dieser Haehteil schloß bisher solche Emails von-der Verwendung für viele Gebiete aus.

Durch die Erfindung wird nun bezweckt, diesen Mangel zu beseitigen und ein technisches Email zu schaffen, welches den üblichen technischen Anforderungen entspricht, zugleich aber auch besonderen Anforderungen in elektrischer Hinsicht genügt, derart, dass das neue Email auch bei höheren Temperaturen als elektrisch isolierende Schicht verwendet werden kann. ErfindungsgemäS wird dies im wesentlichen dadurch erreicht, dass die in technischen Emails üblicher Zusammensetzung enthaltenen Stoffe mit hoher lonenleitfähigkeit, insbesondere die Alkalioxyde (Natrium- und Kaliumoxyd),

durek Stoffe mit geringerer Ionenleitfähigkeit ersetzt werden. Hierfür sind Stoffe wie Bleioxyd (PlaO), Bariumoxyd (BaO) und Calciamoxyd (OaO) "besonders geeignet·

Demgemäß sind bei einem Email gemäß der Erfindung vor allem die Alkalioxyde ganz oder größtenteils durch Bleioxyd und/oder Bariumoxyd ersetzt.

Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführung der Erfindung ergibt sick beispielweise "bei völliger Freikeit von Alkalioxyden ein Email, welckes im wesentlichen zusammengesetzt ist aus 20 - 40 i> Kieselsäure (SiO₂), 40 - 65 $ Bleioxyd (P¥0) and/oder Bariumoxyd (BaO), "bei einem Genalt an. Caleiumoxyd (CaO) "bis au 6 $> und an Aluminiumoxyd (Al₂O*) bis zu 6 $>* Ein Gekalt an Borsäure (B₂O,) ist günstig, wird aber zweckmäßigerweise zur Erreickung eines genügend koken Ausdehnungskoeffizienten au Gunsten von anderen Oxyden unter das sonst üdliehe IaB "bis unter 5 $> gesenkt.

Untersuchungen über die elektrische Leitfähigkeit von Emails mit erfindungsgemäßer Zusammensetzung in einem großen Temperaturbereich kat euer gels en, dass die neuen Emails den bisker bekannten technischen Emails weit UTd erleg en sind.

In der Zeicknung ist das Ergebnis einer solchen Untersuckung veransekaalickt, und zwar zeigt die grapkiseke Darstellung die elektriseke leitfähigkeit in im Semperaturbereick von etwa 20 Ms 500° C, wobei die Kurve I die bekannten technischen Emails umfasst, während die Kurve Ii die Werte für die neuen Emails gemäß der Erfindung zeigt. Beide Kurven zeigen Mittelwerte, da in jedem Fall verschiedene Zusammensetzungen innerkalb der zulässigen Grenzen etwas abweichende Werte ergeben können, laßgete-nd ist aber der charakteristische Verlauf der Kurven und die Satsacke, dass

die Werte der Kurve II für Emails erfindungsgemäßer Zusammensetzung in einer wesentlich günstigeren Größenordnung liegen als die Uferte der Kurve I der bekannten Emails. Infolgedessen können Emails gemäß der Erfindung tatsächlich vorteilhaft als elektrisch isolierende Schichten in einem Temperaturbereich bis praktisch 500° C verwendet werden.

Das Anwendungsgebiet von Emails gemäß der Erfindung ist sehr groß, line besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht in der Anwendung der Emails bei elektrischen Geräten, insbesondere Elektrowärmegeräten, welche durch elektrische Widerstandsheizung erwärmt werden sollen. Hierbei kann erfindungsgemäß die stromführende Widelrstandsschicht in irgend einer Form, z. B. als Folie, Band oder Draht unmittelbar auf eine Emailschicht gemäß der Erfindung aufgebraaht werden, ohne dass weitere, den Wärmeübergang störende isolierende Zwischenschichten aus anderen Materialien notwendig sind.

Emails gemäß der Erfindung können je nach den Anforderungen und nach der Art des metallischen Untergrundes in einer oder in mehreren Schichten, oder in Verbindung mit einer oder mehreren Schichten von Grundemail als Deckemail verwendet werden. In letzterem Falle ist es zweclcmäßig, die Deckemails durch in der Emailtechnik allgemein bekannte Farbkörper zur äußeren Unterscheidung von dem Grundemail anders zu farben· Im übrigen entspricht die technische Erzeug-ung (Schmelzen, Fritten) und die Verarbeitung (Auftragen, Einbrennen) der erfindungsgemäßen Emails den Verfahren, die bei der Erzeugung und Verarbeitung der bekannten technischen Emails angewendet werden.

Patentansprüche

Claims

Patentansprüche

1·) Teeknisekes Email mit Gekalten an Kieselsäure und zusätzlichen Oxyden, d a d u r e k gekennzeieknet, dass zwecks Erzielung besserer elektriscker Isolierfähigkeit auck bei kökeren !Temperaturen diejenigen in den üblicken teekniseken Emailzusammensetzungen enthaltenen Stoffe, weiche "bei steigender Temperatur eine erkökte lonenleitfäkigkeit aufweisen, «ie insbesondere die Alkalioxyde (latriumoxyd und Kaliumoxyd), durek Stoffe mit geringerer Ionenleitfäkigkeit, wie vorzugsweise Bleioxyd, Bariumoxyd, Calciumoxid, ganz oder größtenteils ersetzt sind·
2.) Email naak Anspruch 1, gekennzeicknet durek einen Gekalt von 20-40 $> Kieselsäure, 40 - 65 $» Bleioxyd und/oder Bariumoxyd, "bis zu 6 i» Caleiumoxyd, bis zu 6 $ Aluminiumoxyd und bis zu 5 $» Borsäure.
3.) Die Verwendung eines Emails nack Anspruek 1 oder 2 als elektrisck isolierende Sckickt for elektriscke Geräte und Zubehörteile, insbesondere für Elektrowärmegeräte.
4.) Elektriscke Geräte od. dergl. nack Anspruek 3, dadurck gekennzeichnet, dass die strQmfiikrenden Teile unmittelbar auf eine Bmailsekickt gemäß Anspruek 1 oder 2 aufgebracht oder in solcke Sckickten eingebettet sind.

b») Elektrische Geräte od. der.gl. nack Anspruek 5 oder 3 und 4, aaaurek gekennzeichnet, dass auf eine Metallunterlage eine oder mehrere Emailsckickten gemäß Anspruek 1 oder 2 für sick oder als Deckemail auf einer oder mehreren Schichten Grundemails bekannter Art aufgebracht sind. PATENTANWALT

?. F. EITNER