DE333311C - Verfahren zur Herstellung von Thermosaeulen - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von Thermosäulen. Vorliegende Erfindung bezweckt die Herstellung eines sich zur rationellen Massenfabrikation gut eignenden Thermoelementes von hohem elektrischen und thermischen Nutzeffekt.
• Dieser Zweck wird erreicht, wenn man folgende als richtig erkannte prinzipielle Forderungen erfüllt Möglichst großes Temperaturgefälle zwischen den elektrisch wirksamen Kontakten bei zweckmäßig konstanter Temperaturdifferenz zwischen Wärme- und Kältemittel, bei geringstem thermischen sowohl .als auch elektrischen Strahlungs- und Leitungsverlust; niedrigem elektrischen inneren und äußeren Widerstand bei geringstem Materialaufwand; Vermeidung von Sekundärströmen an den wirksamen Lötstellen; möglichst große thermische Ausgleichsflächen der Lötstellen.
• Das wesentlich Neue der Erfindung besteht darin, daß gegenüber den seitherigen Verfahren zur Herstellung von Kontaktstellen thermoelektrischer Stoffe wie Löten, Schweißen, Galvanisieren, Pressen und Aufschmelzen hier ein Spritzverfahren, z. B. das Schoopsche, verwendet wird, indem der eine Stoff in tropfbar flüssiger oder gasförmiger Form auf den andern aufgespritzt wird.
• Das Spritzverfahren ergibt eine innige Verbindung von chemisch und physikalisch ganz verschiedenen Stoffen.
• Hierdurch wird die Anwendung und Vereinigung von Stoffen hoher thermoelektromotorischer Kraft ermöglicht, die seither praktisch nicht verwertbar waren, weil sie sich weder löten noch schweißen ließen (Schwefelkies, Oxyde). Fig. z zeigt den schematischen Schnitt einer Thermosäule in schaubildlicher Darstellung.
• Fig. 2 zeigt schematisch eine Einrichtung zur Herstellung von gespritzten Thermosäulen. -In Fig. r sieht man eine in abwechselnd voneinander isolierten Schichten gespritzte Thermobatterie.
• a und b bedeuten die elektrothermisch wirksamen Stoffe mit den keilförmig dazwischenliegenden Isolierschichten c, z. B. Glasur.
• Bei z ist der Isolierstoff in der Nähe der Kontaktstellen ausgespart, so daß eine thermisch günstige Oberfläche entsteht.
• Die Spritzung der herausragenden Kontaktstellen wurde dadurch ermöglicht, daß die Hilfsleisten d - z. B. Wachs, Woodsches Metall -auf irgendeine Weise angebracht und nachher wieder entfernt wurden - weggeschmolzen.
• Bei Erwärmung der Heizseite A und Abkühlung der Kälteseite B entsteht der angedeutete Stromkreis.
• Die Anwendung des Spritzverfahrens beim Aufbau von Thermoelementen gibt die Möglichkeit einer besonders freien und reichen Auswahl der Elektrodenstoffe und ihrer Anordnungskombinationen.
• Die Herstellungstechnik einer derartig in schraubenförmigem Aufbau gespritzten Thermosäule, wie sie Fig. r darstellt, zeigt uns Fig. 2.
• Die drei Spritzen f spritzen auf der ganzen Bandbreite den Thermostoff a.
• In zweckmäßigem Abstand folgt der Hilfsleistenleger g, der die Hilfsleiste d am äußeren Umfange auflegt. Hinter ihm folgt die Isolierschichtspritze lt, die die keilförmige Isolierschicht c neben die Hilfsleiste d spritzt. Nun folgen die drei Spritzen i:, die den Gegenthermostoff b wieder über die ganze Bandbreite legen, wobei an der inneren Seite auf a die Kontaktsteile entsteht. Hinter diesen Spritzen i setzen sich in ähnlicher Weise wie hinter den Spritzen f, g und 1i der Hilfsleistenleger k, der die innere Hilfsleiste d legt, und die Isolierschichtspritzen l mit ihrem erzeugenden Bande c. Die drei zuletzt erwähnten Schichten b, d, c werden wieder gedeckt durch die Spritzen f mit dem Stoffe a, womit der äußere Kontakt zwischen a und b erreicht wird.
• Bei jeder Spritze befindet sich eine entsprechende Spritzschablone nz. Bei der Spritze L ist eine solche Schablone angedeutet, die ein gleich breites Spritzen des Bandes gestattet.
• Zweckdienlich wird man auch hinter jeder Spritzung die betreffende neuentstandene -Schicht durch Schmirgel- und Poliervorrichtungen glätten, um eine Aufrechterhaltung der bestimmten Form während des ganzen Herstellungsverfahrens zu erzwingen.
• Bei gleichmäßigem Drehen der ringförmigen Thermosäule im Sinne des eingezeichneten Pfeiles unterhalb der feststehenden Spritzen läßt sich ein kontinuierlicher spiralförmiger Aufbau der Säule erreichen.
• Je nach dem Verwendungszweck wird die Säule in größere oder kleinere Segmente zu einzelnen Batterien durch Zersägen geteilt. Die Abmessungen einer einzelnen Batterie (Fig. i und 2) in Länge, Breite und Höhe richten sich je nach der verlangten Spannung, Stromstärke und der zur Verfügung stehenden Temperaturdifferenz, da sich die Schichten in hauchdünner `'eise in l,@iool@@io, i usw. mm auftragen lassen, so ist es möglich, sehr viel hintereinandergeschaltete Thermoelemente zu erhalten, wodurch sich sehr hohe Spannungen erzielen lassen.
• Die beschriebenen Anordnungen der Thermoelemente und ihre Spritzung können natürlich für' all die Zwecke der Technik Verwendung finden, deren Grundprinzip die thermoelektrische Wirkung oder deren Umkehrung ist (Peltiereffekt).

Claims (3)

1. PATENT-ANsPRÜcHE: i. Verfahren zur Herstellung von Thermosäulen, dadurch gekennzeichnet, daß die Köntaktstellen thermoelektrischer Stoffe durch Aufspritzen des einen Stoffs (z. B. nach dem Schoopschen Verfahren) auf den andern erzeugt werden.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Thermoelektroden in ihrer ganzen Ausdehnung durch ein Spritzverfahren hergestellt und aufgebaut werden.
3. 3. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß auch die Isolierschichten gespritzt werden.