144268. lajstromszámú szabadalom • Villamos ellenálláselemek elrendezése

Megjelent: 1958. szeptember 15-én. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 144.268. SZÁM 21. h. 14—19. OSZTÁLY — KA-624. ALAPSZÁM Villamos ellenálláselemek elrendezése Aktiebolaget Kanthal, HaÜstahammar, Svédország A bejelentő által megnevezett feltalálók: Borghult Per, mérnök, Enskede, Svédország és Magiund John Helge, Hallstahammar, Svédország A bejelentés napja: 1956. július 10. Svédországi elsőbbsége: 1955. július 11. A találmány villamos kemencék villamos ellenállás elemeinek elrendezésére vonatkozik, amely elemek 1000 C° fölötti, előnyösen azonban legalább 1400 C° hőmérsékletre vannak méretezve. Korábban ilyen hőmérsékletnél olyan ellenálláselemek alkalmazását javasolták, amelyeket porkohászati eljárással állítottak elő, éspedig elsősorban szilicidekből, különösen molibdén-szilicidből esetleges oxid, karbid, pl. sziliciumkarbid, valamint borid maradékokkal, amikor is fématomként molibdénen kívül Ti, Rz, V, Nb, Ta és Cr egyike vagy ezek közül több jöhetett szóba. Erős felhevítésnél az ilyen ellenálláselemek felületén a levegő oxigénjének hatására sziliciumoxid felületi réteg keletkezik, mely nagy hőmérsékleteken némileg képlékeny és ragadós, majd gázátnemeresztő hártyává sül össze, ami azután az elem belsejének további oxidálását megakadályozza. Az ilyen anyagokból készült ellenálláselemek mechanikai szilárdsága azonban korlátozott, amiért is ez ideig a következő lehetőségek merültek fel: vagy több helyen kellett alátámasztani az elemeket, vagy pedig azok hosszát olyanra kellett választani, ami a szokásos kemenceméretek mellett túlságosan rövid. Ha emellett a fémből készült ellenálláselemeknél szokásos módon megkíséreljük az említett típusú ellenálláselemeket közvetlenül a kemence tűzálló bélésére fektetni, az azzal a következménnyel jár, hogy az elemek a kemencebélésre ráégnek, és hőmérséklet-változásoknál elszakadnak, minthogy szabad mozgásukban akadályozva vannak. A szilicium-dioxid hártya hatásán kívül a tapadás oka az is lehet, hogy az elem anyaga hajlamos lehet az alátéttel vegyi reakcióba lépni, és olyan reakciótermékek keletkeznek, amelyeknek lágyulási hőmérséklete kisebb, mint az elemek üzemi hőfoka. Itt rá kell mutatni arra, hogy ez az összetapadás semmiféle' összefüggésben sem áll a bélésanyag tűzálló képességével. E hátrányok kiküszöbölésére megkísérelték szabadon hordó elemek alkalmazását, hogy ne legyen érintkezés az elemek és a bélésanyag között az elemek hevített övezetén belül. Ennek azonban az a következménye, hogy az elemek mechanikai szilárdsága tekintetében nagy követelményeket kell felállítani, ez azután olyan méretekre vezet, ami villamos szempontokból nem megengedhető. A jelen találmány célja ennek a hibának a kiküszöbölése, és a találmány lényegében abban áll, hogy az elem, mely főképpen szilicidekből, elsősorban molibdén-szilicidből, esetleges oxid-karbidborid maradékokból áll, lazán nyugszik az elemet csak részben érintő, egymáshoz képest elmozdulni tudó szemcsékből készült ágyon. Az ágy tűzálló és az ellenálláselem anyagával szemben az üzemi hőmérsékleten is vegyileg ellenálló villamosan szigetelő anyagból áll. Ezáltal az elemek megfelelő alátámasztáshoz jutnak, és az ágy megakadályozza őket abban, hogy a kemencebéléshez hozzátapadjanak. Az ágy szemcséinek oly mértékben tűzállónak kell lenni, hegy az egyes szemcsék közötti szabad mozgás legalább 1000 C°-on, de feltétlenül az üzemi hőmérsékletig megmaradjon. Legjobb azonban, ha a szemcsék szabad mozgásukat 1400 C° hőmérsékletig biztosítani tudják. Azáltal, hogy az ágy anyaga az elemek anyagával szemben vegyileg ellenálló, ez utóbbiak meg vannak védve az ellen, hogy azokon a helyeken, ahol az ággyal érintkeznek, elpusztuljanak. Azáltal pedig, hogy az ágy anyagának villamos ellenállása kellően nagy, megakadályozzuk, hogy esetleges kúszó áramok az elemekben az ágy és az elemek közötti érintkező-