DE10032946A1 - Formpresskörper, insbesondere Isolier-Randringkörper für eine Strahlungsbeheizung, und Herstellungsverfahren - Google Patents
Formpresskörper, insbesondere Isolier-Randringkörper für eine Strahlungsbeheizung, und HerstellungsverfahrenInfo
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Abstract
Ein Formpresskörper, insbesondere Isolier-Randringkörper 1, ist auf einen Boden einer Strahlungsbeheizung, insbesondere die eines Kochfeldes, aufsetzbar und umgibt wenigstens ein elektrisches Heizelement 9. Um eine hinreichende mechanische Festigkeit bei hoher Kriechstromfestigkeit und leichter Entformbarkeit zu erreichen, ist der Randringkörper 1 aus einer Mischung aus DOLLAR A 60 bis 90 Gew.-% Vermiculit, DOLLAR A 3 bis 15 Gew.-% Sauereisenzement, DOLLAR A 3 bis 15 Gew.-% Wasser und DOLLAR A 1 bis 10 Gew.-% Rutil oder Ilmenit oder einer Mischung hieraus hergestellt.
Description
Die Erfindung betrifft einen Formpresskörper,
insbesondere Isolier-Randringkörper, der auf einen Boden
einer Strahlungsbeheizung, insbesondere die eines
Kochfeldes, aufsetzbar ist und wenigstens ein
elektrisches Heizelement umgibt. Weiterhin betrifft die
Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines solchen
Formpresskörpers.
Ein Strahlungsheizkörper mit einem derartigen Isolier-
Randringkörper ist aus der DE 196 38 640 A1 und der
DE 197 37 194 A1 bekannt. Das elektrische Heizelement ist
von einem Metallfolien-Heizleiter gebildet. Nach dem
Stand der Technik ist der Randringkörper aus einer
Mischung von Vermiculit und Wasserglas als Bindemittel
gefertigt. Versuche haben gezeigt, dass eine solche
Zusammensetzung den Forderungen nach mechanischer
Festigkeit und Kriechstromfestigkeit nicht genügt. Dies
insbesondere dann, wenn das Folienheizelement an dem
Randringkörper befestigt ist und mit ihm in Berührung
steht, wobei elektrisch leitende Außenzonen am
Randringkörper anliegen. Die geforderte hohe
Kriechstromfestigkeit ist insbesondere deswegen nicht zu
gewährleisten, weil der Randringkörper obiger
Zusammensetzung im Betrieb Feuchtigkeit aus der Umgebung
aufnimmt.
In der DE 43 31 702 A1 ist ein Strahlungsheizkörper zum
Beheizen einer glaskeramischen Kochplatte beschrieben,
der einen Isolationskörper aufweist, welcher aus einer
Lagerschicht und/oder einer wärmeisolierenden
mikroporösen Dämmschicht besteht und eine schalenförmige
Einfassung aufweist. Die Lagerschicht und/oder die
Einfassung und/oder die mikroporöse Dämmschicht enthält
ein hochporöses, faserfreies, anorganisches Material, wie
Vermiculit. Es sind verschiedene aushärtende Bindemittel,
wie Monoaluminiumphosphat, Silikophosphate sowie
Alkaliwassergläser und Kieselsol vorgeschlagen. Es hat
sich gezeigt, dass Formteile, die aus einer Mischung von
Vermiculit und Monoaluminiumphosphat als Bindemittel
gefertigt werden, sich nur schwer bruchlos aus einem
entsprechenden Formwerkzeug entnehmen lassen.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Körper der eingangs
genannten Art vorzuschlagen, der eine für die Befestigung
von Folienheizelementen hinreichende mechanische
Festigkeit bei hoher Kriechstromfestigkeit aufweist und
sich leicht entformen lässt, und ein Verfahren zu dessen
Herstellung vorzuschlagen.
Erfindungsgemäß ist obige Aufgabe bezüglich des Körpers
durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst und bezüglich
des Verfahrens durch die Ansprüche 9 bis 12 gelöst.
Versuche haben ergeben, dass durch die Verwendung von
Sauereisenzement als Bindemittel der Körper kaum Feuchte
aus der Umgebung aufnimmt, woraus eine hohe
Kriechstromfestigkeit und eine hohe elektrische
Durchschlagsfestigkeit folgt. Durch die genannte Mischung
ist erreicht, dass der Körper eine für die Befestigung
eines elektrischen Folienheizelements genügende
Festigkeit und Stabilität aufweist, ohne dass es im
Betrieb zu Ausbrechungen kommt, die die Halterung des
Folienheizelements beeinträchtigen würden. Die Zugabe von
Rutil oder Ilmenit oder einer Mischung hieraus begünstigt
die Entformbarkeit des Randringkörpers in der Weise, dass
er leicht zerstörungsfrei aus der Herstellungsform
entnommen werden kann, in der er gepresst wurde. Mit der
beschriebenen Mischung lassen sich außer
Isolier-Randringkörper auch andere Pressformkörper
vorteilhaft herstellen.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung
ergeben sich aus den Unteransprüchen und der folgenden
Beschreibung eines Ausführungsbeispiels. In der Zeichnung
zeigen:
Fig. 1 eine Aufsicht eines Randringkörpers und
Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie II-II nach Fig. 1.
Ein Randringkörper 1 für eine Strahlungsbeheizung eines
Kochfeldes einer Glaskeramikplatte bildet einstückig
einen Außenrandbereich 2 und einen Innenrandbereich 3.
Zwischen diesen bestehen Öffnungen 4, 5, 6. Der
Randringkörper 1 ist auf eine einen Boden bildende
wärmeisolierende Dämmschicht 7 aufsetzbar, die in einen
Blechtopf 8 eingepresst ist. An dem Randringkörper 1 ist
ein Folienheizelement 9 festlegbar, welches die Öffnungen
4, 5, 6 überbrückt (vgl. Fig. 2).
Der Randringkörper 1 ist aus folgender Mischung
hergestellt:
60 bis 90 Gew.-% Vermiculit,
3 bis 15 Gew.-% Sauereisenzement,
3 bis 15 Gew.-% Wasser,
1 bis 10 Gew.-% Rutil oder Ilmenit oder einer Mischung aus Rutil und Ilmenit.
60 bis 90 Gew.-% Vermiculit,
3 bis 15 Gew.-% Sauereisenzement,
3 bis 15 Gew.-% Wasser,
1 bis 10 Gew.-% Rutil oder Ilmenit oder einer Mischung aus Rutil und Ilmenit.
Sauereisenzement ist ein Phosphatbinder und als Glassbond
Sauereisen No. 12 liquid auf dem Markt erhältlich.
Sauereisenzement ist chemisch: Monoaluminium Dihydrogen
Phosphat in Lösung. Die chemische Formel ist im
wesentlichen: Al(H2PO4)5. Vorzugsweise ist der
Vermiculitanteil aus grobkörnigen und feinkörnigen
Vermiculit, insbesondere expandiertem Vermiculit,
gemischt. Es hat sich gezeigt, dass etwa ein Drittel
grobkörniges Vermiculit und etwa zwei Drittel
feinkörniges Vermiculit die Stabilität des
Randringkörpers 1 verbessern.
Rutil oder Ilmenit (TiO2 bzw. FeTiO3) wird pulverförmig
gemahlen verwendet. Die Körnung liegt im mym-Bereich und
ist jedenfalls kleiner als die des feinkörnigen
Vermiculits.
Bei der Mischung erübrigt sich die Verwendung von
hochdisperser Kieselsäure und Ton. Diesen Materialien
gegenüber ist Rutil und Ilmenit preisgünstiger. Die
Zugabe von Rutil und/oder Ilmenit erhöht die
Bruchsicherheit des Randringkörpers und kann die
Kriechstromfestigkeit verbessern.
Die Mischung wird etwa folgendermaßen hergestellt:
Das expandierte, d. h. lockere, gesiebte Vermiculit und das Rutil und/oder das Ilmenit werden trocken in einen Mischer gefüllt. Anschließend wird der mit dem Wasseranteil spritzfähig gemachte Sauereisenzement in den Mischer gespritzt. Nach Durchmischung wird die fließfähige Mischung in eine der Gestalt des Randringkörpers entsprechende Form gefüllt und dort verpresst. Danach wird der Körper aus der Form entnommen und ausgehärtet. Die Aushärtung geschieht vorzugsweise in zwei Schritten. Im ersten Schritt wird der Formkörper etwa 60 min bei 80°C gelagert. Im darauffolgenden Schritt wird der Formkörper etwa 60 min bis etwa 120 min auf etwa 200°C bis 300°C erhitzt.
Das expandierte, d. h. lockere, gesiebte Vermiculit und das Rutil und/oder das Ilmenit werden trocken in einen Mischer gefüllt. Anschließend wird der mit dem Wasseranteil spritzfähig gemachte Sauereisenzement in den Mischer gespritzt. Nach Durchmischung wird die fließfähige Mischung in eine der Gestalt des Randringkörpers entsprechende Form gefüllt und dort verpresst. Danach wird der Körper aus der Form entnommen und ausgehärtet. Die Aushärtung geschieht vorzugsweise in zwei Schritten. Im ersten Schritt wird der Formkörper etwa 60 min bei 80°C gelagert. Im darauffolgenden Schritt wird der Formkörper etwa 60 min bis etwa 120 min auf etwa 200°C bis 300°C erhitzt.
So hergestellte Randringkörper wurden entsprechend der ab
dem Jahre 2000 gültigen VDE-Norm für 48 h in einem
Feuchtraum gelagert, dieser Feuchtraumlagerung ging eine
VDE-Vorschrift entsprechende Voralterung mit einem
Betrieb über 15 h bei 1,15-facher Nennleistung des
Heizelements voran. Messungen ergaben, dass der nach der
VDE-Norm zulässige Ableitstrom von 2,6 mA deutlich
unterschritten blieb. Die Ableitstromwerte lagen bei
allen Messungen unter 0,9 mA.
Claims (12)
1. Formpresskörper, insbesondere Isolier-Randringkörper,
der auf einen Boden einer Strahlungsheizung, insbesondere
die eines Kochfeldes, aufsetzbar ist und wenigstens ein
elektrisches Heizelement umgibt,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Körper (1) zu 60 bis 90 Gew.-% aus Vermiculit
besteht und 3 bis 30 Gew.-% Rutil und/oder Ilmenit oder
eine Mischung hieraus enthält, sowie als Binder 5 bis
12 Gew.-% Sauereisenzement enthält.
2. Körper nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass der geformte Körper (1) durch Temperatureinwirkung
bei etwa 80 bis 300°C ausgehärtet ist.
3. Körper nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Vermiculitanteil aus grobkörnigem und
feinkörnigem Vermiculit besteht.
4. Körper nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass etwa 1/3 des Vermiculitanteils grobkörniges
Vermiculit und der Rest feinkörniges Vermiculit ist.
5. Körper nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Korngröße des Rutils und Ilmenits wesentlich
kleiner ist als die Korngröße des Vermiculits.
6. Körper nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass an dem Randringkörper (1) das elektrische Heizelement
(9), insbesondere Folien-Heizelement, befestigt ist.
7. Körper nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Randringkörper (1) auf eine in einem Blechtopf (8)
angeordnete Dämmschicht (7) aufgesetzt ist.
8. Körper nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Randringkörper (1) mehrere Öffnungen (4, 5, 6)
aufweist, die von dem Heizelement (9) oder Heizelementen
überbrückt sind.
9. Verfahren zur Herstellung eines Formpresskörpers nach
einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Körper (1) aus einer Mischung aus:
60 bis 90 Gew.-% Vermiculit,
3 bis 15 Gew.-% Sauereisenzement,
3 bis 15 Gew.-% Wasser und
1 bis 10 Gew.-% Rutil oder Ilmenit oder einer Mischung hieraus hergestellt wird, dass diese Mischung in eine Form gepresst wird und die Mischung anschließend ausgehärtet wird, wobei der Wasseranteil verdampft.
60 bis 90 Gew.-% Vermiculit,
3 bis 15 Gew.-% Sauereisenzement,
3 bis 15 Gew.-% Wasser und
1 bis 10 Gew.-% Rutil oder Ilmenit oder einer Mischung hieraus hergestellt wird, dass diese Mischung in eine Form gepresst wird und die Mischung anschließend ausgehärtet wird, wobei der Wasseranteil verdampft.
10. Verfahren nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass in ein trockenes Gemisch aus Vermiculit und Rutil
und/oder Ilmenit mit dem Wasseranteil spritzfähig
gemachter Sauereisenzement eingespritzt wird, wonach eine
Vermischung erfolgt und die Mischung in die Form
eingepresst wird.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Aushärtung in zwei Schritten erfolgt.
12. Verfahren nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Körper (1) im ersten Schritt einer Temperatur von
80°C für eine Einwirkzeit, insbesondere etwa 30 min., und
er im zweiten Schritt während, insbesondere 60 bis 130 min.,
auf eine höhere Temperatur, von insbesondere etwa
200°C bis 300°C, aufgeheizt wird.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2000132946 DE10032946A1 (de) | 2000-07-06 | 2000-07-06 | Formpresskörper, insbesondere Isolier-Randringkörper für eine Strahlungsbeheizung, und Herstellungsverfahren |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
DE2000132946 DE10032946A1 (de) | 2000-07-06 | 2000-07-06 | Formpresskörper, insbesondere Isolier-Randringkörper für eine Strahlungsbeheizung, und Herstellungsverfahren |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE10032946A1 true DE10032946A1 (de) | 2002-01-17 |
Family
ID=7648055
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2000132946 Withdrawn DE10032946A1 (de) | 2000-07-06 | 2000-07-06 | Formpresskörper, insbesondere Isolier-Randringkörper für eine Strahlungsbeheizung, und Herstellungsverfahren |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE10032946A1 (de) |
-
2000
- 2000-07-06 DE DE2000132946 patent/DE10032946A1/de not_active Withdrawn
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