DE1023834B

DE1023834B - Verfahren zum Einbetten von Heizdraehten in die Wandungen von Rohlingen elektrisch beheizter Porzellangefaesse

Info

Publication number: DE1023834B
Application number: DEN6251A
Authority: DE
Inventors: Hans Neuerer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1952-10-21
Filing date: 1952-10-21
Publication date: 1958-02-06

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Einbetten von Heizdrähten in die Wandungen von Rohlingen elektrisch beheizter Porzellangefäße.

Bei den denselben Zweck betreffenden und bereits bekannten Verfahren werden die Heizdrähte in die noch ungebrannte keramische Masse eingedrückt. Hierbei kann der Heizdraht eine Wellenform aufweisen, wodurch erreicht werden soll, daß der Heizdraht, wenn die keramische Masse beim Brennvorgang zusammenschrumpft, die Schrumpf bewegung mitmachen kann. Es zeigt sich allerdings, daß der Heizdraht zwar in peripherer Richtung nachzugeben vermag, indem nämlich die einzelnen Wellen des Drahtes näher aneinanderrücken, der gewellte Draht jedoch in der senkrecht dazu verlaufenden Richtung eine große Steifigkeit aufweist. Beim Zusammenrücken der einzelnen Wellen des Drahtes während des Schrumpfvorganges wird die Steifigkeit sogar noch etwas vergrößert.

Infolgedessen treten im Porzellan Spannungen auf, die zu einem Springen des Materials führen können, wenn dieses beim Brennvorgang nicht ohnehin schon dieserhalb rissig geworden ist.

Ein weiterer Nachteil der herkömmlichen Verfahren, bei denen der Heizdraht in die keramische Rohmasse eingedrückt wird, besteht darin, daß hierbei oftmals unerwünschte Lufteinschlüsse in Kauf genommen werden müssen, die beim Gebrauch der so hergestellten elektrisch beheizten keramischen Gefäße unter Umständen zu unangenehmen Erscheinungen, sei es zu örtlicher Überhitzung des Porzellans, sei es zum Auftreten von unerwünschten Kriechströmen führen können. Ferner wird bei den das Einbetten eines Heizdrahtes in ungebrannte keramische Massen betreffenden, bekannten Maßnahmen ein festes Anliegen des Drahtes am Porzellan nach dem Brennvorgang nicht gewährleistet. Da auch hierbei Hohlräume in der Porzellanmasse auftreten, werden die gleichen Mängel beobachtet wie bei den bereits erwähnten Lufteinschlüssen.

Ein weiterer Nachteil der herkömmlichen Einbettungsverfahren besteht darin, daß sich die notwendige Drahtlänge bei einfach gewellter Drahtform oft nicht unterbringen läßt und zur Verwendung besonders dünner Drähte zwingt, deren Lebensdauer wiederum sehr beschränkt ist.

Bei einem anderen bekannten Verfahren wird der schraubenförmig gewundene Draht in die noch plastische Keramikmasse eingedrückt. Eine solche Maßnahme hat aber den Nachteil, daß ein gleichmäßiges Verlegen des Drahtes nicht möglich ist, da dieser beim Eindrücken gern in der Keramikmasse verläuft. Der Draht federt auch oft wieder zurück, so daß dann Teile der Windungen wieder herausstehen Verfahren zum Einbetten von Heizdrähten

in die Wandungen von Rohlingen

elektrisch beheizter Porzellangefäße

Anmelder:

Hans Neuerer,
Oberkotzau, Kautendorfer Str. 263

Hans Neuerer, Oberkotzau,
ist als Erfinder genannt worden

oder zumindest die abdeckende Schicht so gering ist, daß sie beim Brennvorgang abplatzt.

Die bei elektrisch beheizten keramischen Gefäßen auftretenden geschilderten Mängel werden bei dem Verfahren zum Einbetten von Heizdrähten in Wandungen von Rohlingen elektrisch beheizter Porzellangefäße dadurch abgestellt, daß der Heizdraht in an sich bekannter Weise auf einen Träger aufgewickelt wird, der ebenso wie der ihn aufnehmende Rohling aus ungebrannter Porzellanmasse besteht, und daß der so erhaltene Heizkörper im noch nachgiebigen Zustand in eine Rille der Rohlingswandung eingelegt oder in die noch weiche Porzellanmasse des Rohlings eingedrückt und dann mit weiterer Porzellanmasse abgedeckt wird.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird ein Einbetten des Heizdrahtes ohne Lufteinschlüsse im Bedarfsfall ermöglicht, und das Entstehen von unerwünschten Hohlräumen in der gebrannten keramischen Masse kann weitgehendst vermieden werden. Da das den Draht der Heizspirale allseitig umgebende Material denselben Ausdehnungskoeffizienten aufweist, treten beim Erwärmen und Abkühlen der Porzellanmasse keine Reibungen auf Grund von verschiedenen Wärmeausdehnungen auf. Dies bedingt eine wesentlich längere Lebensdauer, als es bei den bisher üblichen Ausführungen von elektrisch beheizten Porzellangefäßen der Fall ist.

Es sind zwar bereits Verfahren bekanntgeworden, bei denen ein Heizdraht auf einen Träger aufgewickelt und danach in eine keramische Masse eingebettet wird. Eine solche Maßnahme ist aber bislang nur bei der Herstellung von Heizkörpern zur Anwendung gekommen. Bei der Erfindung handelt es sich hingegen um ein Verfahren zum Einbetten von Heizdrähten in Wandungen von elektrisch beheizten Porzellangefäßen.

709 878/229

Da es sich bei diesen Gegenständen um Artikel des täglichen Gebrauchs handelt, lag ein echtes Bedürfnis für die Lösung des der Erfindung zugrunde liegenden technischen Problems, nämlich elektrisch beheizte Porzellangefäße herzustellen, welche die bisher beobachteten und oben dargelegten Mangel nicht mehr zeigen, vor.

Für die Querschnittsausbildung des Trägers, auf dem gemäß der Erfindung eine Heizspirale aufgebracht ist, bestehen die verschiedensten Variationsmöglichkeiten. So kann der Träger eine runde oder prismatische Form aufweisen.

Der Träger, der nach der Erfindung mit einem Heizdraht versehen und anschließend mit diesem in die Rohmasse des Porzellans eingelegt werden soll, weist eine solche Stabilität auf, daß einmal eine sichere Handhabung des Heizkörpers möglich und zum anderen der Träger noch so plastisch verformbar ist, daß er in vorgeformte Rillen eines Porzellanrohlings eingelegt werden kann. Die Rillen werden dann anschließend mit Rohmasse abgedeckt.

Statt die Rillen des Porzellanrohling;- zu verschmieren, kann, wie die Erfindung gleichfalls vorsieht, nach dem Einlegen des Heizkörpers in die vorgeformten Rillen in den Porzellanrohling ein die Rillen abdeckender Einsatz aus ungebrannter Porzellanmasse eingebracht werden, der sich beim Brennvorgang mit dem Porzellanrohling zu einem einzigen Stück zusammenschließt.

In weiterer Ausbildung der Erfindung kann der mit dem Heizdraht armierte Träger in die Rillen des Porzellankörpers durch zusätzliches Eingießen von flüssiger Porzellanmasse eingebettet werden. Auch kann der Porzellankörper im Sturzgußverfahren in zwei Stufen gegossen werden, wobei in der ersten Stufe der äußere, in der zweiten der innere Teil der Wandung des Porzellankörpers entsteht. Nach der ersten Gußstufe wird der mit dem Heizdraht armierte Träger an der Innenseite des entstandenen Wandungsteiles eingedrückt und dann bei der zweiten Gußstufe vollständig mit eingegossen.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 einen Schnitt durch einen gemäß der Erfindung mit einem Heizdraht versehenen Porzellankörper,

Fig. 2 einen mit einem Heizdraht armierten Träger aus Porzellanmasse und

Fig. 3 eine andere Ausführungsform der Erfindung. Der in einen Körper aus ungebrannter Porzellanmasse einzubringende Heizdraht 1 ist gemäß der Erfindung auf einen Träger 2 von runder oder prismatischer Gestalt aufgebracht. Dieser Träger besteht aus Porzellanmasse der gleichen Zusammensetzung wie der Körper, in den der Heizdraht 1 eingebettet werden soll. Der Heizdraht 1 kann auf den Porzellankörper 2 in Form einer Spirale aufgewickelt werden. Statt dessen ist es aber auch möglich, den bereits in Spiralform gebrachten Heizdraht 1 in eine in der Zeichnung nicht dargestellte Form entsprechender Länge einzulegen, die eine Bohrung aufweist, welche in ihrem Durchmesser dem Außendurchmesser der Heizdrahtspirale entspricht. Diese Form ist mit einer Längsteilung versehen. Sie wird nach dem Einlegen des Heizdrahtes mit Porzellanmasse satt angefüllt, so daß sich auf diese Weise der Träger 2 bildet. Nach Öffnen der Form kann dann der mit dem Heizdraht armierte Träger 2, wie er in Fig. 2 dargestellt ist, entnommen werden. Er besitzt in diesem Zustand genügend Stabilität, so daß er ohne Gefahr der Beschädigung und ohne besondere Hilfsmittel gehandhabt werden kann, ist aber andererseits noch derart plastisch, daß er beispielsweise in die vorgeformten Rillen 3 eines Porzellanrohlings 4 eingelegt werden kann. Nach dem Einlegen des Trägers 2 können die Rillen 3 des Porzellanrohlings 4 verschmiert werden. Besonders vorteilhaft ist es jedoch, wenn in den Porzellanrohling 4 ein besonderer Einsatz 5 aus ungebrannter Porzellanmasse eingesetzt wird, dessen Außendurchmesser dem Innendurchmesser des Porzellanrohlings 4 entspricht. Der Einsatz 5 deckt die den Heizdraht aufnehmenden Rillen 3 ab und schließt sich beim Brennvorgang mit dem Porzellanrohling 4 zu einem einzigen Stück zusammen.

Es ist aber auch möglich, den mit dem Heizdraht 1 armierten Träger 2 in einen Porzellankörper mit einzugießen. Das kann beispielsweise in der Weise geschehen, daß in eine Form 6 im Sturzgußverfahren zunächst der Wandungsteil 7 eingegossen wird. An die Innenwandung 8 dieses frisch gegossenen Wandungsteiles 7 wird dann der mit dem Heizdraht 1 armierte Träger 2 angedrückt. Anschließend wird dann, ebenfalls im Sturzgußverfahren, der Wandungsteil 9 gegossen, wobei der Träger 2 mit dem Heizdraht 1 vollständig mit eingegossen wird. Beim Brennvorgang schließen sich dann die Wandungsteile 7 und 9 zu einem einheitlichen Stück zusammen, so daß dann der Heizdraht vollkommen von der Porzellanmasse ummantelt ist.

Das vorstehend erläuterte Einbettungsverfahren hat unter anderem auch den Vorteil, daß ein sehr genaues Einlegen des Heizdrahtes in die Porzellanmasse möglich ist. Die spiralförmige Ausbildung des Drahtes ermöglicht ein Nachgeben desselben in jeder Richtung, so daß sowohl beim Brennvorgang als auch während des Gebrauchs infolge Schrumpfung bzw. Dehnung keine Spannungen auftreten können. Außerdem ist eine örtliche Konzentration der Wärmewirkung möglich, so daß in allen praktischen Anwendungsfällen eine genügende Heizleistung gewährleistet ist.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Einbetten von Heizdrähten in Wandungen von Rohlingen elektrisch beheizter Porzellangefäße, dadurch gekennzeichnet^ daß der Heizdraht in an sich bekannter Weise auf einen Träger aufgewickelt wird, der ebenso wie der ihn aufnehmende Rohling aus ungebrannter Porzellanmasse besteht, und daß der so erhaltene Heizkörper im noch nachgiebigen Zustand in eine Rille der Rohlingswandung eingelegt oder in die noch weiche Porzellanmasse des Rohlings eingedrückt und dann mit weiterer Porzellanmasse abgedeckt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Heizdraht (1) auf einem Träger

(2) von prismatischer Gestalt aufgewickelt wird.

3. Verfahren nach einem oder beiden der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Heizkörper in Rillen der Rohlingswandung eingelegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Einlegen des Heizkörpers (1, 2) in die vorgeformten Rillen

(3) des Porzellanrohlings (4) in diesen ein die Rillen (3) abdeckender Einsatz (5) aus ungebrannter Porzellanmasse eingebracht wird, der sich beim Brennvorgang mit dem Porzellanrohling

(4) zu einem einzigen Stück zusammenschließt.

4. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Heizkörper in Rillen der Rohlingswanduug eingelegt wird, da-

durch gekennzeichnet, daß der Heizkörper (1,2) in den Rillen des Porzellankörpers durch zusätzliches Eingießen von flüssiger Porzellanmasse eingebettet wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem der Heizkörper in die noch weiche Porzellanmasse des Rohlings eingedrückt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Porzellankörper (7, 9) im Sturzgußverfahren in zwei Stufen gegossen wird, wobei in der ersten Stufe der äußere (7), in der zweiten der innere Teil (9) der Wandung entsteht, und daß nach der ersten Gußstufe der Heizkörper (1,2) an der Innenseite (8) des entstandenen Wandungsteiles (7) eingedrückt und dann bei der zweiten Gußstufe vollständig eingegossen wird.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 637 088, 691 577; deutsche Patentanmeldung B 14575 VIIId/21h; schweizerische Patentschrift Nr. 101 973.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen