DE2206397B2 - Verwendung von Palladium- und Platinlegierungen als Werkstoff für Spannbänder in Meßinstrumenten - Google Patents
Verwendung von Palladium- und Platinlegierungen als Werkstoff für Spannbänder in MeßinstrumentenInfo
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Description
Teicher Ausführungsbeispiele der Erfindung. Spalte 1 enthält die Nummer des Ausführungsbeispieles. Spalte
2 gibt die Zusammensetzung der Legierung nach Bestandteilen und Gewichtsprozenten an, die Spalten 3
und 4 zeigen die gemessenen Werte für den Torsionsmodul G und die Bruchspannung ob (Zerreißfestigkeit),
in die letzte Spalte der Tabelle ist die Gütezahl (Z = obI^G) eingetragen.
| Nr. | Legierung | G | CB | Z |
| (kp/mml) | (kp/mm1) | |||
| 1 | Pd/In — 88/12 | 4.090 | 145 | 2,27 |
| 2 | Pd/Sn —90/10 | 4.100 | 138 | 2,16 |
| 3 | Pd/Al —96/ 4 | 4.280 | 205 | 3,14 |
| 4 | Pd/Sb —88/12 | 3.520 | 163 | 2,75 |
| 5 | Pd/Te —90/10 | 2.940 | 154 | 2,84 |
| 6 | Pd/Ga —90/10 | 3.740 | 171 | 2,80 |
| 7 | Pd/ 4Al/ 4Cu | 4.960 | 216 | 3,06 |
| 8 | Pd/ 4Al/ 4Ag | 3.140 | 181 | 3,23 |
| 9 | Pd/ 4 Al/20 Ag | 3.880 | 216 | 3,47 |
| 10 | Pd/10 Ga/10 Cu | 3.910 | 233 | 3,73 |
Die Beispiele Nr. 1 und 2 der Tabelle zeigen erfindungsgemäß verwendbare Legierungen, die zwar eine
relativ geringe Gütezahl besitzen, deren Torsionsmoduln jedoch deutlich unter den bisher erreichten
Werten liegen. Sehr gute Resultate hinsichtlich Tortionsmosdul und Gütezahl ergeben ich bei den letzten
vier in der Tabelle angeführten Dreistofflegierungen
Nr. 7 bis 10.
Erwähnenswert ist, daß die unter Nr. 3 und 7 bis
10 angeführten Legierungen neben ihrer hohen über 3,0 liegenden Güteziffer eine gute Lötbarkeit und
eine niedrige elastische Nachwirkung aufweisen. Setzt man als Maß für die Lötbarkeit den Benetzungswinkel
zwischen Spannband und Lottropfen, so erhält man bei Verwendung des Flußmittels Kolophonium für
Palladium-Aluminium-96/4 67° C, PaUadium-4/Aluminium-20/Silber
15° und Palladium-lO/Gallium-lO/
ίο Kupfer 10°. Unter denselben Testbedingungen ergeben
die bekannten Legierungen Platin-Nickel 90/10 23°, Gold-Nickel 90/10 23°, Gold-Nickel 80/20 14° und
Platin-Iridium 70/30 > 90°. Wie man sieht, liegt der Benetzungswinkel der Legierung Palladium-10/Gallium-10/Kupfer
mit 10° unter denen der bisher übiichen Spannlbandlegierungen. Da einem niederen
Becstzungswinkel eine gute Lötbarkeit entspricht,
iiegt die Lötbarkeit der Legierung PaUadium-10/Gallium-10/Kupfer
deutlich über der der bisher verwand-
ten Spannbandlegierung. Die elastische Nachwirkung beträgt bei Palladium-Aluminium 96/4 0,02% und
Palladium-10/Gallium-lO/Aluminium 0,05%. Damit
ist das Nacfovirkungsvernalten der erfindungsgemäß
verwendeten Legierung genauso gut wie das der bisher üblichen Materialien.
Außer den in der Tabelle angegebenen Zusätzen lassen sich erfindungsgemäß auch noch ein oder
mehrere der nachstehend angeführten Elemente als Bestandteil in. Palladium und/oder Platinlegierungen
verwenden: Thallium, Germanium, Silizium, Blei, Phosphor, Arsen, Wismut, Schwefel, Selen, Tellur und
Polonium.
Weitere Versuche haben gezeigt, daß auch Plath.
mit 2 bis 10% Zinn oder 1 bis 3% Aluminium oder
5 bis 25% Cadmium ein Spannbandmaterial mit relativ niederem Torsionsmodul ergibt.
Claims (2)
1. Verwendung einer Legierung, die in bekannter weilen wegen ihrer gegensätzlichen Natur gegenseitig
Weise überwiegend aus Palladium und/oder Platin S aus. Als Lagerung soll das Spannband, ohne spröde
besteht, aber einen Zusatz von wenigstens einem zu sein, höchste Zerreißfestigkeit aufweisen, um Stößen
der Elemente Aluminium, Gallium, Indium, Thal- und Erschütterungen standhalten zu können. Im
lium, Silicium, Germanium, Zinn, Blei, Phosphor, Interesse einer hohen Empfindlichkeit wird ein kleines
Arsen, Antimon, Wismut, Schwefel, Selen, Tellur, Rückstellmoment gefordert. Dies bedeutet, daß Werk-Polonium
enthält, als Werkstoff für Spannbänder io stoffe für Spannbänder einerseits eine möglichst hohe
in Meßinstrumenten mit drehbarem Meßwerk. Bruchspaanung as und andererseits einen möglichst
2. Verwendung einer Legierung nach Anspruchl, niedrigen Torsionsmodul G aufweisen sollen. Die
welche aus Palladium und 3,5 bis 4,5 % Aluminium Eignung eines Werkstoffes zum Herstellen von Spannbesteht,
bändern wird daher durch eine Kenngröße oder
3. Verwendung einer Legierung nach Anspruchl, 15 Gütezahl Z charakterisiert, die gleich der Bruchweiche
aus Palladium und 10 bis 14% Antimon spannung geteilt durch die Wurzel aus dem Torsionsbesteht.
modul des betreffenden Werkstoffes ist. Bekannte
4. Verwendung einer Legierung nach Anspruchl, Spannbandwerkstoffe (deutsche Patentschrift 1152826)
welche aus Palladium und Tellur, vorzugsweise 5 zeigen Torsionsmoduln von etwa 6300 und Gütezahlen
bis 25 % Tellur, besteht. 20 bei etwa 2,50. Neben Bruchspaanung und Torsions-
5. Verwendung einer Legierung nach Anspruchl, modul muß der Spannbandwerkstoff korrosionsbewelche
aus Palladium und Gallium, vorzugsweise ständig, verformbar und gut lötbar sein. Für die Her-5
bis 20% Gallium, besteht. stellung von Meßinstrumenten höchster Präzision ist
fi Verwendung einer Legierung nach einem der darüber hinaus noch eine möglichst niedere elastische
Ansprüche 1 bis 5, welche Gold, Silber und/oder »5 Nachwirkung und Hysterese von Bedeutung. In beKupfer
enthält. stimmten Fällen, in denen im Hinblick auf die Zerreiß
7. Verwendung einer Legierung nach Anspruch6, festigkeit der Spannbandkgerung geringere oder
welche aus Palladium, 2 bis 6% Aluminium und normale Anforderungen gestellt werden, ist es er-1
bis 30% Kupfer und/oder Silber besteht. wünscht, wenigstens den Torsionsmodul so weit wie
8. Verwendung einer Legieiung nach Anspruch 6, 30 möglich herabzusetzen.
welche aus Pdladium.. 5 bis 20°/ Gallium und Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, für die
Kupfer, vorzugsweise 1 bis 60% Kupfer, besieht, Verweauuug als Spannbandwerkstoff geeigntte Legierungen
vorzuschlagen, die in erster Linie einen geringeren Torsionsmodul und daneben nach Möglich-
35 keit eine höhere Gütezahl als die bisher fü' den genannten
Zweck benutzten Legierungen besitzen.
r.ie Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,
Die Erfindung betrifft die Verwendung einer Le- dali man eine Legierung, die in bekannter Weise übergierung,
die in bekannter Weise überwiegend aus wie^nd aus Palladium und/oder Platin besteht, aber
Palladium und/oder Platin besteht, als Werkstoff für 40 einen Zusatz von wenigstens einem der Elemente
Spannbänder in Meßinstrumenten mit drehbarem Aluminium, Gallium, Indium, Thallium, Silicium,
Meßerwk. Germanium, Zinn, Blei, Phospcr, Arsen, Antimon,
Durch geeignete konstruktive Maßnahmen beim Wismut, Schwefel, Selen, Tellur, Polonium enthält,
Befestigen der Spannbänder und zum Abfangen von als Werkstoff für Spannbänder in Meßinstrumenten
Stoßen und Erschütterungen einerseits sowie durch 45 mit drehbarem Meßwerk verwendet.
Verbesserung der Eigenschaften der Bandmateriaiien Solche Legierungen sind zwar teilweise an sich
Verbesserung der Eigenschaften der Bandmateriaiien Solche Legierungen sind zwar teilweise an sich
andererseits konnte die Lagerung so vervollkommnet schon bekannt (deutsche Patentschriften 726 098,
werden, daß sie heute selbst bei erschütterungsfesten 965 603), wurden aber bisher nur für andere Zwecke
Schalttafelinstrumenten mit Erfolg eingesetzt werden verwendet.
kann. 50 Im Rahmen der Erfindung haben sich z. B. Legie-
Für Spannbänder we.den seit langer Zeit bevorzugt rungen aus Palladium mit 3,5 bis 4,5 % Aluminium,
Plaün-Iridium-Legierungen mit einem Iridium-Gehalt aus Palladium mit 10 bis 14% Antimon, aus Palladium
bis zu 30%, Platin-Nickel-Legierungen mit einem und Tellur, vorzugsweise 5 bis 25% Tellur, oder aus
Nickel-Gehalt von 8 bis 12,5% und Gold-Nickel-Le- Palladium und Gallium, vorzugsweise 5 bis 20%
gierungen verwendet. Ferner ist es bekannt, Legie- 55 Gallium, als besonders vorteilhaft erwiesen. Besonders
rungen der Platin-Metalle (Platin, Palladium, Rho- niedere Torsionsmoduln und höchste Gütezahlen
dium) mit 5 bis 40% Eisen, Kobalt, Nickel, Wolfram, lassen sich mit Legierungen erzielen, die außer we-Molybdän,
Kupfer oder Silber und 1 bis 30% Iridium nigstens einem der vorher genannten Elemente noch
als Werkstoff für Spannbänder zu benutzen (deutsche Gold, Silber und/oder Kupfer enthalten. Dies gilt
Patentschrift 1152 826). 60 besonders für Legierungen aus Palladium mit 2 bis
Ein Spinnband hat mindestens zwei Funktionen 6% Aluminium und 1 bis 3% Kupfer und/oder Silber
zu erfüllen: sowie mit 5 bis 20% Gallium und 1 % bis 60 % Kupfer.
1. Es bildet die Lagerung des Meßwerkes und .Auf Gru,nd der erfindungsgemäß verwendeten Le-
2. erteilt dem Meßwerk das erforderliche Rückstell- gierungen lassen sich minimale Torsionsmoduln von
moment 5 etwa ^" und niaximaie Gütezahlen bei etwa 3,70
erzielen, die wesentlich günstiger als die bisher als
Dazu kommt bei elektrischen Meßwerken noch die optimal angesehenen Werte liegen.
Funktion des Spannbandes als Stromzuführung. Die nachstehende Tabelle zeigt die Ergebnisse zahl-
Funktion des Spannbandes als Stromzuführung. Die nachstehende Tabelle zeigt die Ergebnisse zahl-
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