CH670269A5

CH670269A5 -

Info

Publication number: CH670269A5
Application number: CH1528/86A
Authority: CH
Inventors: Hans Luginbuehl
Original assignee: Luginbuehl Ag Geb
Priority date: 1986-04-16
Filing date: 1986-04-16
Publication date: 1989-05-31
Also published as: DE3712461A1

Description

Vorliegende Erfindung hat zum Gegenstand ein antimagnetisches alkalisches Miniaturelement für elektrische und elektronische Uhren mit einer positiven Elektrode, welche Quecksilberoxyd oder Mangandioxyd enthält, und einer negativen Elektrode aus porösem amalgamiertem Zink.

Bei der Entwicklung von elektronischen Uhren hat sich gezeigt, daß die Verwendung eines nichtmagnetischen Elementes gewisse Vorteile in bezug auf die Ganggenauigkeit mit sich bringen würde.

In der schweizerischen Patentschrift Nr. 449 724 ist ein Primärelement beschrieben, dessen Gehäuse aus rostfreiem Stahl, Nickel oder vernickeltem Eisen besteht. Dieses Gehäuse ist nicht antimagnetisch. Es ist dem Fachmann bekannt, daß insbesondere gewisse rostfreie Stähle mit 8% Ni, 18% Cr, Rest Fe, je nach der metallurgischen Struktur noch starken Magnetismus aufweisen können.

Aus der schweizerischen Patentschrift Nr. 399 556 geht hervor, daß es bekannt ist, das Gehäuse eines Primärelementes aus rostfreiem, unmagnetischem Stahl, aus Titan, oder aus Titanlegierungen herzustellen.

Der bis jetzt oft verwendete gewöhnliche rostfreie Stahl enthält etwa 8% Nickel und 18% Chrom. Daneben gibt es eine große Anzahl von Spezialstählen. Viele dieser Legierungen sind mehr oder weniger antimagnetisch. Der gewöhnliche rostfreie Stahl ist zu wenig antimagnetisch und beeinflußt die Ganggenauigkeit in gewissen elektronischen Uhren auf ungünstige Weise. Zudem hat sich gezeigt, daß gewöhnlicher rostfreier Stahl im Kontakt mit Kalilauge und Quecksilberoxyd eine starke Òxydschicht bildet. Durch Korrosion kann Eisen aus dem Stahl in Lösung gehen, sich auf der Zinkelektrode niederschlagen und deren Selbstentladung erhöhen. Zudem bietet die Oxydschicht eine Kontaktfläche mit hohem elektrischen Widerstand, welcher für Uhrenbatterien unerwünscht ist.

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Ziel der Erfindung ist es, ein antimagnetisches alkalisches Miniaturelement für elektrische und elektronische Uhren anzugeben, dessen Gehäuse sich durch eine ausgezeichnete Korrosionsfestigkeit in alkalischen Elektrolyten beim Potential von Quecksilber- oder Silberoxydelektroden, sehr gute mechanische Eigenschaften, sowie dadurch, daß es völlig antimagnetisch ist, auszeichnet. Die in heute bekannten alkalischen Elementen verwendeten Gehäuse sind nicht gleichzeitig antimagnetisch, korrosionsfest und mit guten mechanischen Eigenschaften versehen.

Vorliegende Erfindung betrifft ein galvanisches Element, welches ausschließlich Bauteile enthält, die absolut antimagnetisch sind.

Das erfindungsgemäße Miniaturelement ist dadurch gekennzeichnet, daß das mit der positiven Elektrode im elektrischen Kontakt stehende Gehäuse aus einer antimagnetischen praktisch unelastischen Nickellegierung mit mindestens 65 % Nickel besteht und daß der mit Zink im elektrischen Kontakt stehende Deckel aus einem elastisch federnden antimagnetischen Laminat besteht.

Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist an Hand der Zeichnung näher erläutert.

Der Deckel des erfindungsgemäßen zylindrischen Knopfelementes von beispielsweise 11,4 mm Durchmesser und 3,4 mm Höhe ist aus einem Laminat zweier verschiedener Metalle gefertigt. Die Innenseite 2 besteht aus einer Federbronze, welche 3-15%, vorzugsweise 8 % Zinn, und 97-85 %, vorzugsweise 92 % Kupfer enthält. Sie kann auch aus Federmessing sein. Die äußere Schicht 1 des Laminates besteht aus einer antimagnetischen nichtrostenden Nickellegierung. Es eignet sich beispielsweise ein Material, welches als Markenprodukt unter dem Namen «Mone!» bekannt ist. Dieses Material ist völlig antimagnetisch. Seine Zusammensetzung ist etwa 60-70 % Nickel, 25-35 % Kup-

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fer und 1-7 % Eisen. Diese Legierung zeichnet sich auch durch ihre gute Haftbarkeit auf Bronze aus.

Das antimagnetische Laminat aus Bronze und Monel eignet sich insbesondere zur Herstellung des Deckels für alkalische Miniaturelemente mit Zinkelek-torde. Die Bronzeschicht 2 im Kontakt mit der Zinkelektrode 9 weist im amalgamierten Zustand eine sehr hohe Wasserstoffüberspannung auf. Dies verhindert jegliche Wasserstoffentwicklung am Deckel, welche zu unerwünschtem inneren Druckanstieg im Element führen könnte.

Des weiteren zeichnet sich der Deckel durch sein ausgezeichnetes elastisches Verhalten aus. Beim Verschluß der Zelle wird nämlich durch Einbördeln des Randes des Elementgehäuses 4 der Deckel federnd deformiert. Dadurch entsteht eine dauernde Federwirkung auf den Dichtungsring 8, was dem Element selbst bei einer sehr langen Lagerung eine ausgezeichnete Dichtigkeit verleiht.

Der federnde Deckel aus Bronze-Monel-Laminat weist vorzugsweise eine relativ hohe Elastizität und eine Härte von über 125 Vickerseinheiten für die Bronzeschicht, und über 250 Vickerseinheiten für die Monelschicht auf. Die Dicken der beiden Schichten betragen 0,05-0,5 mm, vorzugsweise 0,1-0,25 mm. Die beiden Schichten brauchen nicht gleich dick zu sein. Wesentlich ist, daß die Bronzeschicht genügend dick und porenfrei ist, um jeglichen Kontakt des Elektrolyten mit der Monelschicht zu vermeiden und dem Deckel die beschriebene Federwirkung zu verleihen.

Der Dichtungsring 8 ist aus Nylon gefertigt, welches in bezug auf Deformation durch Kaltfluß besonders widerstandsfähig ist.

Die äußere Schicht 1 aus Monel verleiht eine nichtrostende Außenseite und gestattet einen niederohmi-gen elektrischen Kontakt für den Anschluß des Elementes.

Die poröse negative Elektorde aus Zinkpulver 9 ist von der posiviten Elektorde 5 durch die Separatorschichten 6 und 7 getrennt. Die positive Elektrode 5 ist im Kontakt mit dem Zellengehäuse 4, welches den positiven Pol bildet.

Im beschriebenen anitmagnetischen Element besteht das Gehäuse 4 aus einer antimagnetischen Nik-kellegierung, welche mindestens 65 % Nickel enthält. Legierungen dieser Art zeichnen sich durch ihre ausge-zeichnte Korrosionsfestigkeit in alkalischen Elektrolyten beim Potential von Quecksilber- oder Silberoxydelektroden und durch sehr gute mechanische Eigenschaften aus. Als Beispiel sei die als Markenprodukt bekannte Legierung «Inconel 600» erwähnt, welche folgende chemische Zusammensetzung aufweist:

C 0,03, SI 0,18, Cu 0,04, Fe 7,32, Mn 0,09.

Mg 0,017, Cr 15,5, Ti 0,26, Al 0,12, Co 0,17,

Mo 0,20, Ni BAL

Das Material für das Gehäuse 4 kann unter Schutz-5 gas ausgeglüht und warmbehandelt werden, um ihm eine erniedrigte Elastizität zu verleihen. Im Gegensatz zum Deckel soll das Metallgehäuse 4 also plastisch, und nicht elastisch, deformierbar sein.

Das antimagnetische Miniaturelement gemäß vorlie-10 gender Erfindung zeichnet sich durch einen Aufbau aus, der bei gegebenen äußeren Dimesionen ein maximales Innenvolumen und damit eine maximale Kapazität gewährleistet. Des weiteren zeichnet sich das erfindungsgemäße antimagnetische Element durch die 15 Verwendung von Konstruktionsteilen aus, welche eine ausgezeichnete Dichtigkeit gewährleisten. Ausgedehnte Untersuchungen haben gezeigt, daß die Materialien, welche für die Gehäusekonstruktion verwendet werden, in bezug auf elastisches Verhalten, Härte und Korro-20 sionsfestigkeit ganz bestimmten Anforderungen genügen müssen. Im beschriebenen Element wird eine Kombination von Materialien verwendet, welche diesen Anforderungen in verschiedenster Hinsicht am besten gerecht wird.

Claims

Nr 6702/69

AUSLEGESCHRIFT

Nr 6702/69

Internationale Klassifikation:

G04c 3/00 H 01 m 11/00

SCHWEIZERISCHE EIDGENOSSENSCHAFT

EIDGENÖSSISCHES AMT FÜR GEISTIGES EIGENTUM

Anmeldungsdatum:

1. Mai 1969, 17 Vi Uhr

Gesuch bekanntgemacht:
14. Mai 1971

HAUPTPATENTGESUCH Leclanché S. A., Yverdon Antimagnetisches alkalisches Miniaturelement für elektrische und elektronische Uhren

Paul Riietschi, Yverdon, ist als Erfinder genannt worden

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