DE708676C

DE708676C - Iron bolts or other parts for heating and cooking appliances

Info

Publication number: DE708676C
Application number: DEB189159D
Authority: DE
Inventors: Fritz Bayha
Original assignee: FRITZ BAYHA
Current assignee: FRITZ BAYHA
Priority date: 1939-11-24
Filing date: 1939-11-24
Publication date: 1941-07-29

Description

Bügeleisenbolzen oder andere Teile für Heiz- und Kochgeräte Zur Übertragung von Wärme werden vielfach Metalle, Metallegierungen oder Metallverbindungen verwendet. Es kommt metallischen Baustoffen für diesen Verwendungszweck insbesondere dann große Bedeutung zu, wenn eine möglichst gleichmäßige Wärmeabgabe nach einer bestimmten Richtung hin gewünscht wird. Abgesehen von der höheren Wärmeleitfähigkeit der Metalle haben sie z. B. gegenüber keramischen Baustoffen noch den Vorteil größerer mechanischer Festigkeit; außerdem können aus ihnen beliebige Formen in wesentlich dünneren Querschnitten hergestellt werdexi als aus keramischen Massen.Iron bolts or other parts for heating and cooking utensils for transmission Metals, metal alloys or metal compounds are often used for heat. Metallic building materials are especially great for this purpose Significance too, if the most uniform possible heat emission after a certain Direction is desired. Apart from the higher thermal conductivity of metals do you have z. B. over ceramic building materials still have the advantage of greater mechanical Strength; They can also be used in any shape in much thinner cross-sections are manufactured as from ceramic masses.

Die vorliegende Erfindung geht davon aus, insbesondere in Zeiten der Verknappung von Metallen, z. B. des Eisens, einen Ersatzwerkstoff unter Einsparung von Metallen, zu verwenden. Die Erfindung besteht darin, daß an Stelle von Eisen- oder Nichteisenmetallen siliciumcarbidhaltige Massen verwendet werden. So eignen sich, wie zahlreiche Versuche gezeigt haben, Massen mit einem Siliciumcarbidgehalt von mindestens etwa. 5o0;o in hervorragendem Maße für Bügeleisenbolzen oder andere Teile für Heiz- und Kochgeräte, c. B. Bügüleisengehäuse, Herdplatten füar Kohle-, Gas-, Petroleum-, elektrische Herde.The present invention is based on this, especially in times of Shortage of metals, e.g. B. iron, a substitute material with savings of metals. The invention consists in that instead of iron or non-ferrous materials containing silicon carbide can be used. So suitable As numerous tests have shown, masses with a silicon carbide content of at least about. 5o0; o excellent for iron bolts or others Parts for heating and cooking appliances, c. B. iron housing, hotplates for coal, Gas, petroleum, electric stoves.

Diese siliciumcarbidhaltigen Massen halten die zugeführte Wärme längere Zeit, da die Leitfähigkeit des reinen Siliciutncarbids unter der des Gußeisens liegt und mit abnehmendem Siliciumgehalt - die Leitfähigkeit der Masse abnimmt. Es wurde bereits vorgeschlagen, silicium. carbidhaltige Massen auf Grund ihrer höheren Temperaturbeständigkeit sowie der ausgezeichneten Widerstandsfähigkeit gegen chemischeEinflüsse für feuerfeste, grobkeramische Materialien, z. B. für Schmelztiegel, Muffeln, Rohre oder Platten, zu verwenden. Es wurde auch bereits eine feuerfeste Masse vorgeschlagen, die aus kristallinischem Grafit, Silicium und einem Bindemittel besteht .und als schützender Überzug ein ,aus einem Salz bestehendes Flußmittel besitzt. Während aber bei diesen Massen neben der Temperaturleitfähigkeit in erster Linie auf die höhe Schmelztemperatur und die Feuerfestigkeit Wert gelegt wird, ist diese Eigenschaft für den vorliegenden Verwendungszweck nur von untergeordneter Bedeutung; es kommt hier vielmehr darauf .an, daß bestimmte Gegenstände die zugeführte Wärme .längere Zeit hindurch halten, was durch die geringere Wärmeleitfähigkeit der siliciumhaltigen Massen gegenüber den bisher verwendeten Gußeisen bewirkt wird.These silicon carbide-containing masses hold the supplied heat longer Time since the conductivity of pure silicon carbide is below that of cast iron and with decreasing silicon content - the conductivity of the mass decreases. It has already been proposed silicon. carbide-containing masses due to their higher Temperature resistance as well as the excellent resistance to chemical influences for refractory, coarse ceramic materials, e.g. B. for crucibles, muffles, pipes or plates, to use. A refractory mass has also been proposed, which consists of crystalline graphite, silicon and a binder. and as protective coating has a flux consisting of a salt. While but with these masses in addition to the thermal diffusivity primarily on the high melting temperature and fire resistance is important, this is the property only of minor importance for the intended purpose; it comes here rather on the fact that certain objects prolong the supplied heat Hold through time, which is due to the lower thermal conductivity of the silicon-containing Masses compared to the cast iron previously used is effected.

Solche Massen gemäß der Erfindung werden in der Regel auf folgende Weise hergestellt. Siliciumcarbidpulver der üblichen Körnung wird mit Ton als Bindemittel mit oder ohne Zusatz von Schanotte oder einem anderen Füllstoff vermengt, mit Wasser angeteigt, mauken gelassen. dann in Formen gepreßt und je nach dem Verwendungszweck zwischen etwa rooo bis 150o° gebrannt. Außer Ton wurden bereits auch andere Bindemittel, _ w^e z. B. kaustischer Magnesit oder andere hochschmelzende Metalloxyde, einzeln oder gemischt oder derartige Naturprodukte verwendet.Such masses according to the invention are usually on the following Way made. Silicon carbide powder of the usual grain size is used with clay as a binder with or without the addition of firebrick or another filler, mixed with water made into a paste, left to muffle. then pressed into molds and depending on the intended use Fired between about rooo to 150o °. Besides clay, other binders have also been used, _ w ^ e z. B. caustic magnesite or other refractory metal oxides, individually or mixed or used such natural products.

Während man bisher mit den üblichen Herstellungsverfahren das Auslangen gefunden hat, erschien es für das vorliegende Anwendungsgebiet erforderlich, die Zusammensetzung des Ausgangsmaterials wie auch die Arbeitsmethoden weitgehend = variieren' um die erfindungsgemäß hergestellten Gegenstände den jeweiligen Erfordernissen anzupassen. Ein Material mit nahezu 1 oo o,'o Siliciumcarbid wird erhalten, wenn man Siliciumcarbidpulver mit einem organischen Bindemittel, z. B. Melasse, Dextrin o. dgl., bindet, welches sich beim Brennen des Materials fast ohne einen Rückstand zu hinterlassen zersetzt. Demgegenüber weist ein Material, welches aus 95 % Siliciumcarbid und 5 % Ton besteht, eine wesentlich niedrigere Wärmekapazität auf. Wird ein solches Material z. B. für einen Bügeleisenbolzen verwendet, so muß man diesen wohl gegenüber dem bekannten Gußeisenbolzen etwas länger anheizen, um auf dieselbe Temperatur zu kommen, da seine Wärmekapazität unter der des Gußeisens liegt. Ein s01-eher Bolzen gibt aber dafür auch seine Wärme langsamer ab, was einen beachtlichen technischen Vorteil gegenüber Gußeisen darstellt. Ähnlich liegen die Verhältnisse z. B. bei Herdplatten, Koch- oder Heizgeräten u. dgl.While so far the usual manufacturing processes have been sufficient found, it appeared necessary for the present field of application that Composition of the starting material as well as the working methods largely = vary 'around the objects produced according to the invention to the respective requirements adapt. A material with nearly 1 oo o, 'o silicon carbide is obtained when silicon carbide powder with an organic binder, e.g. B. molasses, dextrin o. The like., Which binds when the material is fired almost without a residue to leave decomposed. In contrast, a material that consists of 95% silicon carbide and 5% clay has a much lower heat capacity. Will be such a Material e.g. B. used for an iron bolt, you have to face it Heat the well-known cast iron bolt a little longer in order to reach the same temperature come because its heat capacity is below that of cast iron. A s01-rather bolt but it also gives off its heat more slowly, which is a considerable technical one Represents advantage over cast iron. The conditions are similar, for. B. at Hotplates, cooking or heating devices, etc.

Für solche Zwecke, für welche auf eine schnelle Wärmeübertragung kein besonderer Wert gelegt wird, kann das Siliciumcarbid auch bis zu 500,'o z. B. durch Kohle, Elektrokorund oder durch bekannte Magerungsmittel, wie Schamotte, ersetzt werden.For those purposes for which there is no need for rapid heat transfer special value is placed, the silicon carbide can also be up to 500, 'o z. B. by Coal, electrical corundum or by known lean agents such as fireclay replaced will.

Außer den bekannten Bindemitteln haben sich für die Herstellung der erfindungsgemäßen Gegenstände auch metallische Bindemittel in vieler Hinsicht hervorragend bewährt. Solche Körper können hergestellt werden, indem man .dem Siliciumcarbidpulver einen geringen Prozentsatz z. B. eines Eisenpulvers zusetzt, die Mischung durch Pressen verformt und bis zum Zusammensintern der .lasse erhitzt. -Es hat sich bei der Herstellung verschiedener Gegenstände als zweckmäßig erwiesen, mehrere Bindemittel gleichzeitig zu verwenden. So wurden z. B. mit gutem Erfolg Ton oder kaustischer Magnesit und Melasse s3-wie künstliche oder natürliche Metalloxyde oder z. B. zur Herstellung möglichst gut leitender Massen mit einem hohen Siliciumcarbidgehalt Eisen und Melasse verwendet.In addition to the known binders have been used for the production of Articles according to the invention also have excellent metallic binders in many respects proven. Such bodies can be made by adding the silicon carbide powder a small percentage z. B. an iron powder adds, the mixture through Pressing deformed and heated until the .lasse sintered together. -It turned out to be Proven to be useful in the manufacture of various objects, several binders to use at the same time. So were z. B. with good success tone or more caustic Magnesite and molasses s3-like artificial or natural metal oxides or z. B. to Production of highly conductive compounds with a high silicon carbide content Iron and molasses used.

Für verschiedene Anwendungsgebiete hat es sich zur Erhöhung der Festigkeit als vorteilhaft erwiesen, in siliciumcarbidhaltige Massen Versteifungen, z. B. aus Eisen, anzuordnen, wodurch die Herstellung besonders fester, dünner Platten oder Gitter (Roste) ermöglicht wird.For various areas of application it has been used to increase strength Proven to be advantageous, stiffeners in silicon carbide-containing masses, z. B. off Iron, to be arranged, which allows the production of particularly strong, thin plates or Grid (grids) is made possible.

Um die Festigkeit des Werkstoffes zu erhöhen, kann man auf die Oberfläche des gebrannten Formstückes einen Metallüberzug auftragen. Gegenstände, auf die z. B. mit Hilfe des Metallspritzverfahrens eine dünne Schicht Gußeisen aufgebracht wurde, zeigen neben erhöhter allgemeiner Festigkeit insbesondere eine hohe Kantenfestigkeit. Außerdem ist das mit Metall überzogene Endprodukt äußerlich von einem Gußkörper nicht zu unterscheiden.To increase the strength of the material, you can touch the surface Apply a metal coating to the fired molding. Objects on which z. B. with the help of the metal spraying process, a thin layer of cast iron is applied show, in addition to increased general strength, in particular high edge strength. In addition, the metal-coated end product is externally of a cast body indistinguishable.

Es besteht ferner die Möglichkeit, nur auf die Kanten einen Metallüberzug aufzubringen oder den Gegenstand nur teilweise mit Metall zu überziehen. So hat sich bei Bügeleisenbolzen ein Auftrag v3n Gußeisen allein auf der Unterseite des Bolzens gut bewährt, weil dadurch die Wärmeabfuhr nach der Bügelfläche besonders wirksam wird. Der Metallüberzug kann auch an verschiedenen Stellen eine verschiedene Stärke aufweisen. So können beispielsweise Kochgeschirre auf der Außenseite ihres Bodens zur schnelleren Wärmeaufnahme zweckmäßig mit einem stärkeren Metallbelag versehen sein als z. B. die Seitenwände.There is also the option of a metal coating only on the edges to apply or to only partially cover the object with metal. So had In the case of iron bolts, there is an application of cast iron only on the underside of the Bolzens well proven, because it allows the heat dissipation to the ironing surface in particular takes effect. The metal coating can also be different in different places Exhibit strength. For example, you can put cookware on the outside of your For faster heat absorption, it is advisable to use a stronger one on the floor Metal covering be provided as z. B. the side walls.

Im folgenden werden einige Beispiele für die Zusammensetzung verschiedener Massen angegeben. Die Massen werden nach bekannten Methoden aufgearbeitet, d. h. sie werden vermahlen, dann, sofern sie Ton enthalten, mäuken gelassen und von Hand aus Aer in einer Presse verformt. Die Formlinge werden` in der üblichen Weise getrocknet und dann- bei Temperaturen bis zu etwa i450° in neutraler Atmosphäre gebrannt. Beispiel 1 95 Raumteile Siliciumcarbid, 5 Raumteile Tön, 5 Teile Wasser.The following are some examples of the composition of various Masses indicated. The masses are worked up by known methods, i. H. they are ground, then, if they contain clay, left to muzzle and by hand deformed from aer in a press. The moldings are dried in the usual way and then - fired at temperatures up to about 1450 ° in a neutral atmosphere. example 1 95 parts by volume silicon carbide, 5 parts by volume clay, 5 parts water.

Beispiel 2 98 Raumteile Siliciumcarbid, 2 Raumteile käustischer Magnesit, 5 Raumteile einer Mischung von i bis 2.Gewichtsteilen Melasse und 8 bis 9 Gewichtsteile Wasser. Beispiel 3 ioo Gewichtsteile Siliciumcarbid oder Korund und 5 bis 6 Gewichtsteile einer i o- bis 20%igen wässerigen Lösung von Stilfitablauge. _ ' Beispiel ,¢ 5o Raumteile Siliciumcarbid, 3o Raumteile fein gekörnte Schamotte,. 2o Raumteile Ton, 12 bis 150/0 Wasser.Example 2 98 parts by volume silicon carbide, 2 parts by volume caustic magnesite, 5 parts by volume of a mixture of 1 to 2 parts by weight of molasses and 8 to 9 parts by weight Water. Example 3 100 parts by weight of silicon carbide or corundum and 5 to 6 parts by weight an 10 to 20% aqueous solution of Stilfit waste liquor. _ 'Example, ¢ 5o Volume parts silicon carbide, 3o volume parts finely grained chamotte. 2o room parts clay, 12 to 150/0 water.

Beispiel 5 9o Raumteile Siliciumcarbid, 5 Raumteile Kohlenstoff, 2 Raumteile Serpentin, 3 Raumteile kaustischer Magnesit mit 5 bis 6 Teilen einer io bis 2o% wässerigen Lösung von Sulfitablauge. Beispiel 6-95 Raumteile Siliciumcarbid, 5 Raumteile Eisenpulver, 5 Raumteile einer Mischung von i bis 2 Gewichtsteilen Melasse und 8 bis 9 Gewichtsteile Wasser.Example 5 90 parts by volume of silicon carbide, 5 parts by volume of carbon, 2 Room parts serpentine, 3 room parts caustic magnesite with 5 to 6 parts of an io up to 20% aqueous solution of sulphite waste liquor. Example 6-95 parts by volume silicon carbide, 5 parts by volume of iron powder, 5 parts by volume of a mixture of 1 to 2 parts by weight of molasses and 8 to 9 parts by weight of water.

Claims

PATRNT APPRiICIIr: i. Iron bolts or other parts for heating and cooking utensils, characterized in that instead of iron or the like to his Production of known silicon carbide-containing compositions with a silicon carbide content at least about 50% are used. , e.g. Iron bolts or other parts for heating and cooking devices according to claim i, characterized in that in the mass the silicon carbide partly by difficult-to-melt substances, e.g. B. corundum, Coal or the like: is replaced. 3. Iron bolts or other parts for heating and Cooking utensils according to claims 1 and 2, characterized in that the silicon carbide-containing Mass a metallic binder, e.g. B. iron contains. 4. Iron bolt or other parts for heating and cooking devices according to claims i to 3, characterized in that, @ that he with metallic stiffening inserts, z. B. made of iron. 5. Iron bolts or other parts for heating and cooking devices according to claim z to 4, characterized in that it is completely or partially coated with metal. 6. Iron bolts or other parts for heating and cooking devices according to claim 5, daduxch indicated that the metal coating has a different thickness.