DD149441A1

DD149441A1 - METHOD FOR PRODUCING A PRESSURE-RESISTANT RESISTANCE ELEMENT

Info

Publication number: DD149441A1
Application number: DD21936380A
Authority: DD
Inventors: Albrecht Orban; Manfred Schulze; Juergen Jedamzik
Original assignee: Albrecht Orban; Manfred Schulze; Juergen Jedamzik
Priority date: 1980-03-03
Filing date: 1980-03-03
Publication date: 1981-07-08

Abstract

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Moeglichkeit fuer die Bewertung statischer und dynamischer Kraefte und Druecke fuer arbeitshygienische Messungen am Menschen zuschaffen, wobei die Herstellung der Widerstandselemente einfach u.im Labor moegl. sein soll. Erfindungsgemaesz wird diese Aufgabe dadurch geloest, dasz unmittelbar vor der Anwendung des Widerstandselementes einem Pigment Ferrosilizium (FeSi) der Korngroesze 160 mym Polyvinylbutyrol zugegeben wird, und zwar in einem Mischungsverhaeltnis von 70 Teilen FeSi und 30 Teilen Polyvinylbutyrol und nach inniger Vermischung die Masse bei einer Kraft von 20000 bis 300000 N Plaettchen gepreszt wird. Das erfindungsgemaesze druckempfindliche Widerstandselement besteht aus einem Plaettchen aehnlich einer Tablette von ca. 2 mm Dicke und 10 mm Durchmesser.The invention has the object zaffaffen the possibility for the assessment of static and dynamic forces and pressures for occupational hygiene measurements on humans, the production of the resistance elements easy u.im laboratory moegl. should be. In accordance with the present invention, this object is achieved by adding a pigment of ferric silica (FeSi) of grain size 160 microns to polyvinyl butyrol just prior to application of the resistive element in a mixing ratio of 70 parts FeSi and 30 parts polyvinyl butyrol, and intimately mixing the mass at one force from 20000 to 300000 N plaettchen is pressed. The pressure sensitive resistance element according to the invention consists of a small plate similar to a tablet of about 2 mm thickness and 10 mm diameter.

Description

Verfahren zur Herstellung eines druckempfindlichen fflderstendselementesProcess for the preparation of a pressure-sensitive filler element

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines druckempfindlichen Widerstandselementes und ein nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestelltes Widerstandselement.The invention relates to a method for producing a pressure-sensitive resistance element and to a resistance element produced by the method according to the invention.

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Es sind veränderbare elektrische Widerstände bekannt, die aus einem Gemisch von Bindemittel, Pigment und Lösungsmittel bestehen· Diese Widerstände müssen durch eine genaue Einhaltung der prozentualen Verteilung der Bestandteile hergestellt werden· Diese Herstellung erfordert eine verhältnismäßig lange Zeit, vor allem die Austrocknungszeit ist länge, als 24 Stunden, Dagegen ist die Tropfzeit nur sehr kurz ca· 30 min·Changeable electrical resistances consisting of a mixture of binder, pigment and solvent are known. These resistances must be produced by strict adherence to the percentage distribution of the components. This production requires a relatively long time, in particular the drying time is longer than 24 hours, on the other hand the dripping time is only very short approx. 30 min.

Es sind weiterhin Verfahren zur Herstellung von druckempfindlichen Widerstandselementen mit einer hohen Empfindlichkeit und guter Stabilität bekannt geworden, bei dem leitende Teilchen mit einem hartbaren elastischen Polymerharz überzogen und dann einem Wärmeformen unterworfen werden. Dabei werden die leitenden Teilchen zu einem Gemisch mit dem elastischen Polymerharz verknetet und dann bis zu einem halbausgehärteten Zustand erhitzt, woraufhin man durch Pulverisieren der halbharten Teilchen die mit dem Polymerharz überzogenen leitenden Teilchen herstellt·Further, there are known processes for producing pressure-sensitive resistor elements having high sensitivity and good stability, in which conductive particles are coated with a curable elastic polymer resin and then subjected to heat molding. At this time, the conductive particles are kneaded into a mixture with the elastic polymer resin and then heated to a semi-cured state, whereupon the conductive particles coated with the polymer resin are prepared by pulverizing the semi-hard particles.

Die so überzogenen' leitenden Teilchen v/erden zusammengebacken iind durch erneute Wärmebehandlung geformt»The thus coated conductive particles are caked together and formed by re-heat treatment.

Zur Herstellung eines druckempfindlichen Elementes, bei dem "kleine leitfähige Teilchen in eine flexible oder elastomere Basis eingebettet sind, besteht ein weiteres Verfahren darin, daß man außer den leitfähigen Teilchen und dem die Matrix bildenden Harzgemisch ein potentiell halbleitendes Material vorsieht, das an den leitfähigen Teilchen absorbiert ist. Vorzugsweise werden die leitfähigen Teilchen vorbehandelt mit einer Lösung, welche das halbleitende Material enthält, bevor sie dem die Matrix bildenden Harzgemisch zugefügt werden·In order to make a pressure-sensitive element in which small conductive particles are embedded in a flexible or elastomeric base, another method is to provide a potentially semiconductive material, in addition to the conductive particles and the matrix-forming resin mixture, to the conductive particles Preferably, the conductive particles are pretreated with a solution containing the semiconductive material before being added to the matrix-forming resin mixture.

Alle bisher bekannten Verfahren weisen den Nachteil auf, daß sie eine verhältnismäßig große Anzahl von Verfahrensschritten erfordern, die zu einer längen Zeit bis zum Ablauf des Verfahrens führen· Außerdem ist dafür eine verhältnismäßig umfangreiche Apparatur notwendig, eine einfache labormäßige Durchführung der bisherigen Verfahren ist nicht möglich·All previously known methods have the disadvantage that they require a relatively large number of process steps, which lead to a length of time until the end of the process · In addition, a relatively extensive apparatus is necessary for a simple laboratory implementation of the previous method is not possible ·

Die nach diesem Verfahren hergestellten Y/iderstandselemente weisen eine verhältnismäßig große Alterung auf, so daß ihre Verwendung bereits nach kurzer Zeit die Meßgenauigkeit beeinträchtigt"·The Y / iderstandselemente produced by this method have a relatively large aging, so that their use after a short time affects the accuracy of measurement "·

Ziel der ErfindungObject of the invention

Das Ziel der Erfindung besteht darin, die Nachteile der bisherigen Verfahren zu beseitigen und ein Verfahren zu entwickeln, mit dem die Herstellung von Widerstandselementen auf einfache Yfeise möglich ist·The object of the invention is to eliminate the disadvantages of the previous methods and to develop a method with which it is possible to produce resistance elements in a simple way.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Möglichkeit für eine Bewertung statistischer und dynamischer Kräfte und Drücke für arbeitshygienische Messungen am Menschen zu schaffen, wobei die Herstellung der Y/iderstandselemente einfach und im Labor möglich sein soll·The invention has for its object to provide the possibility for an evaluation of statistical and dynamic forces and pressures for occupational hygiene measurements on humans, whereby the production of the Y / rer elements is to be simple and possible in the laboratory

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß unmittelbar vor der Anwendung des Y/iderstandselementes einem elektrisch leitfähigen Pigment (Perrosiliaium) der Korngröße 1Ö bis^s5OO um ein Bindemittel (EoIyvinyrbutyrol) zugegeben wird, und zwar in einem Mischungsverhältnis von 80 zu 20 Gewichtsteilen bis 20 zu 80 Gewichtsteilen, und nach inniger Vermischung die Pulvermasse bei einer Kraft von ca. 20000 bis 300000 N zu Plättchen gepreßt wird·According to the invention, this object is achieved in that an electrically conductive pigment (perrosilia) of grain size 1Ö to ^s 5OO is added to a binder (EoIyvinyrbutyrol) immediately before the application of the Y / rer element, in a mixing ratio of 80 to 20 parts by weight to 20 to 80 parts by weight, and after intimate mixing, the powder mass is pressed to platelets at a force of about 20,000 to 300,000 N.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung können als Pigment auch andere elektrisch 1eitfähige Verbindungen, wie z. B· Ruß, Graphit, Eisenpulver, Nickel, Cr, Stähle, Bronzen und аіз Bindemittel auch andere Polymere, wie z. B. Polyäthylen, Phenolharz, Polyolefin verwendet werden·According to a further feature of the invention, as pigment, other electrically 1eitfähige compounds such. Soot, graphite, iron powder, nickel, Cr, steels, bronzes and binders as well as other polymers such. As polyethylene, phenolic resin, polyolefin are used ·

Das erfindungsgemäße Widerstandselement besteht aus einem Plättchen, ähnlich einer Tablette von ca. 2 mm Dicke und 10 mm Durchmesser.The resistance element according to the invention consists of a small plate, similar to a tablet of about 2 mm thickness and 10 mm in diameter.

Der Vorteil der Erfindung besteht darin, daß sofort nach dem Pressen ein funktionstüchtiges druckempfindliches Widerstandselement vorliegt, das sofort für Messungen für arbeitahygienische Zwecke eingesetzt werden kann. Es entfällt die lange Vorbereitungs- und Austrocknungazeit. Die Proben sind leicht zu reproduzieren. Die Kennlinie der Proben sind im Bereich bis 100 N fast linear.The advantage of the invention is that immediately after pressing a functional pressure-sensitive resistor element is present, which can be used immediately for measurements for industrial hygiene purposes. It eliminates the long preparation and drying time. The samples are easy to reproduce. The characteristics of the samples are almost linear in the range up to 100 N.

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert.The invention will be explained in more detail with reference to an embodiment.

Das druckempfindliche Widerstandselement besteht aus einem elektrisch leitenden Material (Pigment) und aus einem nicht elektrisch leitenden Material (Bindemittel)· Beide Materialien liegen in Pulverform vor. Das elektrisch leitende Material hat eine Korngröße von 10 um bis 200 um, während das elektrisch nicht leitende Material eine Korngröße von ^-10 um hat. Beide Materialien v/erden nach einem bestimmten Mischungsverhältnis, 10 bis 80 Gewichtsteile leitendes Material,The pressure-sensitive resistance element consists of an electrically conductive material (pigment) and of a non-electrically conductive material (binder). Both materials are in powder form. The electrically conductive material has a grain size of 10 μm to 200 μm, while the electrically non-conductive material has a grain size of --10 μm . Both materials are based on a specific mixing ratio, 10 to 80 parts by weight of conductive material,

80 Gewichtsteile bis 20 Gewichtsteile nicht leitendes Material trocken gemischt. Diese Mischung wird anschließend in einer Presse gepreßt· Der Preßkraft liegt dabei mindestens bei 20000 bis 300000 U.80 parts by weight to 20 parts by weight non-conductive material mixed dry. This mixture is then pressed in a press. The pressing force is at least 20000 to 300000 U.

Nach dem konkreten Ausführungsbeispiel besteht das Widerstandselement aus einem Pigment Ferrosilizium (PeSi) der Korngröße 160 um und Polyvinylbutyrol· Das Mischungsverhältnis beträgt 70 Teile PeSi und 30 Teile Polyvinylbutyrol. Der Preßkraft ist 100000 N· Es entsteht ein festes Plättchen, ähnlich einer Tablette, von 2 mm Dicke und 10 mm Durchmesser· Die Punktion des druckempfindlichen Y/iderstandselementes ist aus dem Beispiel einer Strom-La'st-Kurve der beigefügten Zeichnung ersichtlich· Bei Auflage des Plättchens auf spannungsführende Spaltkontakte mit 10 V Gleichspannung fließt ohne Druckeinwirkung kein Strom· Erst durch Druckeinwirkung mit einem Druck von c.a 0,5 N fließt ein Strom, der sich mit zunehmendem Druck erhöht·According to the specific embodiment, the resistive element consists of a pigment ferrosilicon (PeSi) of particle size 160 μm and polyvinyl butyrol · The mixing ratio is 70 parts PeSi and 30 parts polyvinyl butyrol. The pressing force is 100000 N. A solid plate, similar to a tablet, of 2 mm thickness and 10 mm diameter is formed. The puncture of the pressure-sensitive remnant element can be seen from the example of a current-La'st curve of the attached drawing Circulation of the plate to live gap contacts with 10 V DC voltage flows without pressure no current · Only when pressure is applied with a pressure of approx. 0.5 N a current flows, which increases with increasing pressure ·

Claims

invention claim

A process for producing a pressure-sensitive resistance element in which metals and / or metal alloys or mixtures are used as the electrically conductive pigment and synthetic plastics whose electrical conductivity changes upon exposure to mechanical forces, characterized in that immediately before the application of the Widerstandeelementes a mass consisting of a mixing ratio of 70 parts of a pigment preferably ferrosilicon a grain size of 160 microns and parts of a binder, preferably polyvinyl butyral is pressed after intimate mixing at a force of 2oooo to 300,000 N to platelets.

2 * Pressure-sensitive resistance element according to item 1, characterized in that the resistance element consists of a small plate similar to a tablet of about 2 mm thickness and about 10 mm in diameter.

A pressure sensitive resistive element according to item 1, characterized in that the pigment consists of carbon black, graphite, Pe, Ni, Cr, W, steels, bronzes and the binder of polyethylene, phenol resin, polyolefin.

4. The pressure sensitive resistive element according to item 1, characterized in that the mixing ratio is 80 to 20 parts by weight to 20 to 80 parts by weight between pigment and binder, and the grain size of the pigment is 10 to 500 μm.

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