DE2353124C2 - Schutzgaskontakt mit in Druckglas-Einschmelztechnik gasdicht in das Schutzrohr eingesetzten Anschlußelementen - Google Patents
Schutzgaskontakt mit in Druckglas-Einschmelztechnik gasdicht in das Schutzrohr eingesetzten AnschlußelementenInfo
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Description
Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung
dadurch, daß Anschlußelemente verwendet sind, deren Metallkern in der Reihenfolge zuerst Kupfer,
dann Nickel bei einem Mengenverhältnis von Nickel zu Kupfer ^1:5 umhüllt ist ui.d daß diese Anschlußelemente
während des Einschmelzprozesses einer Temperatur in der hierbei üblichen Größenordnung
zwischen etwa 750 bis 980° C über eine Schmelzzeit von solcher Dauer ausgesetzt sind, daß
zumindest 85 °/o der Menge der Nickelumhüllung in
die Kupferumhüllung eindiffuniert sind.
Durch die.->e Ausbildung der Anschlußelemente ist im Gegensatz zur bisher bekannten Technik, bei der
das für eine innige Anglasung wichtige Nickel durch die äußere Kupferumhüllung nach außen diffundieren
muß, während des für die Anglasung maßgeblichen Zeitraumes des Schmelzprozesscs als äußere
Schicht in ausreichender Menge vorhanden, so daß fürs erste eine gasdichte Verbindung zwischen dem
Druckglas und den Anschlußelementen beziehungsweise dem metallischen Bereich des Schutzrohres gewährleistet
ist. Andererseits diffuniert die relativ sehr dünne äußere Nickelumhüllung im Verlauf des weiteren
Schmelzprozesses so weit in die darunter befindliche Kupferumhüllung ein, daß letztlich eine
stark kupferhaltige Oberfläche der Anschlußelemente vorliegt, so daß diese sich auch bei längerer
Lagerung leicht verzinnen läßt und also insgesamt das mit der vorliegenden Erfindung angestrebte Ziel
erreicht ist.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß die Dauer der Schmelzzeit in Anpassung an die bei
gegebener Schmelztemperatur eintretende Diffundierung pro Zeiteinheit so bemessen ist, daß ein Restanteil
der Nickelumhüllung im Bereich zwischen 5 bis 10°/o der ursprünglichen Nickelmenge an der
Oberfläche der Kupferumhüllung verbleibt. Auf diese Weise bleibt bei grundsätzlich aufrechterhaltenem
Überschuß an Kupfer an dei Oberfläche der Anschlußelemente noch ein Anteil von Nickel erhalten,
welcher ausreicht, um an Stelle einer Verzinnung und Anlötung der elektrischen Verbindungsleitungen
bedarfsweise auch ein elektrisches Anschweißen der Verbindungsleitungen zu ermöglichen.
Zweckdienlich werden gemäß einem Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes die Anschlußelemente
als Abschnitte eines an seiner Oberfläche vorzugsweise galvanisch mit einer Nickelschicht umhüllten
sogenannten Kupfermanteldrahtes hergestellt, dessen Metallkern aus einer Eisen-Nickcl-Legierung
besteht und mit einer Kupferumhüllung überzogen ist. Der besondere Vorteil dieser Maßnahme besteht
d'nn, daß für die Anschlußelemente einerseits ein handelsüblich erhältliches und damit billiges Ausgangsmaterial
verwendbar ist und daß sich andererseits die Anschlußelemente in relativ einfacher Weise
und mit unkompliziertem Werkzeug auf passende Länge herstellen lassen.
Von der Basis des zuletzt genannten Vorschlages ausgehend, ergibt sich ein bevorzugtes Ausführungsbeispid
der Anschlußelemente, wenn man gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung An-Schlußelemente
verwendet, die aus einem unter dem Handelsnamen »Vacovit« bekannten Eisen-Nickel-Kern
bestehen, der allseitig von einem Kupfermantel in der Größenordnung von etwa 50 μπι überzogen
und an seiner Oberfläche mit einer Nickelschicht in
ίο der Größenordnung von 0,2 bis 2 um versehen ist,
wobei die Kupferumhüllung und die Nickelschicht jeweils mechanisch fest haftend und elektrisch leitend
mit ihrem Untergrund verbunden sind. Dieses Ausführungsbeispiel hat sich bei der praktischen Erprobung
der Erfindung zur Realisierung des geisteckten Zieies als voll tauglich erwiesen und bringt
außerdem keine besonderen technischen Schwierigkeiten in der Fabrikation.
Im folgenden wird die Erfindung an Hand der Zeichnung näher erläutert. Hierzu zeigt die Zeichnung
in
F i g. 1 eine Schutzgas-Kontaktpatrone bekannter Bauart in axonometrischer Darstellung,
Fig.? ein Anschlußelement in vergrößerter, teilweise
aufgebrochener Darstellung.
Hierbei ist in der Fig. 1 mit 1 eine Schutzgas-Kontaktpatrone insgesamt bezeichnet, welche aus
einem metallischen Schutzrohr 2 und aus zwei stirnseitigen Verschlußplatten 3 besteht, welche jeweils
über einen Wulstrand 4 gasdicht mit dem Schutzrohr 2 verschweißt sind. Im Inneren der genannten
Kontaktpatrone sind Kontakteinrichtungen angeordnet, welche nicht näher dargestellt sind. Mit .5 sind
Ar.schlußelemente bezeichnet, welche mittels Druck-
i'j gl^-F.inschmelzperlenö gasdicht in die Verschlußplatten
3 eingesetzt sind. Diese Anschlußelemente 5 sind innerhalb der Kontaktpatrone in nicht gezeigter
Weise mit den erwähnten Kontakteinrichtungen elektrisch verbunden und dienen mit ihren aus dem
Schutzrohr herausragenden freien Enden dem späteren Anschluß von elektrischen Verbindur.gsleitungen,
wobei die freien Enden gegebenenfalls luch abgewinkelt
und in die Lochungen einer sogenannten Schaltungsplatte eingesteckt und dort verlötet sein
können, wodurch sie gleichzeitig auch der mechanischen Halterung der Kontaktpatrone dienen.
In der Fig. 2 ist eines der in der Anordnung nach F i g. 1 gezeigten Anschlußelemente stark vergrößert
dargestellt. Hierbei ist mit 7 ein Metallkern biizeichnet,
dessen Werkstoff bezüglich seines Ausdehnungskoeffizienten demjenigen des für die Druckglas-Einschmelzperlen
6 verwendeten Druckglases angepaßt ist. Beispielsweise kann hierfür ein bekannter Werkstoff
verwendet sein, welcher aus einer Eisen-Nikkel-Legierung
besteht. Dieser Metallkern 7 ist von einer Kupferschicht 8 umhüllt und der so umhüllte
Metallkern ist schließlich an seiner Oberfläche mit einer relativ sehr dünnen Nickelschicht 9 versehen.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (4)
1. Schutzgaskontakt unter Verwendung von covU« bekannten Eisen-Nickellegierung haben, wel-Anschlußelementen
aus einem vorzugsweise zy- 5 eher in einer Schichtdicke von etwa 5 μΐη vernickelt
lindrischen Metallkern mit einer Nickel- und und anschließend etwa 2 J μρ dick verkupfert is .
einer Kupferumhüllung, welche über sogenannte Hierbei ist die genannte Legierung fur den Metall-Druckglas-Einschmelzperlen
gasdicht aus einem kern hinsichtlich ihres Ausdehnungskoeffizienten metallischen Teil des Schutzrohres herausgeführt dem Ausdehnungskoeffizienten des fur die Drucksind,
wobei für den Metallkern ein Werkstoff ver- xo glas-Einschmelzperlen verwendeten Druckglases anwendet
ist, dessen Ausdehungskoeffizient demje- gepaßt, damit bei einem im praktischen Einsatz des
nigen des für die Druckglas-Einschmelzperlen Schutzgaskontaktes unvermeidlichen Temperaturverwendeten
Druckglases angepaßt ist, da- gang keine Haarrisse in der Einglasung entstehen,
durch gekennzeichnet, daß Anschluß- welche die Gasdichügkeit gefährden wurden. Von
elemente (S) verwendet sind, deren Metallkern »5 den erwähnten, auf den Metallkern aufgedampften
(7) in der Reihenfolge zuerst Kupfer (8), dann oder vorzugsweise galvanisch aufgebrachten Umhül-Nickel
(9) bei einem Mengenverhältnis von Nik- hingen soll die Nickelschicht eine gute Anglasung
kel: Kupfer < 1 · 5 umhüllt ist und daß diese und die Kupferschicht eine leichte Verzinnbarkeit
Anschlußelemente während des Einschmelzpro- des aus dem Schutzrohr herausragenden Teiles der
tesses einer Temperatur in der hierbei üblichen 20 Anschlußelemente beim spateren Anlöten gewahrlei-Größenordnung
zwischen etwa 750 bis 980° C sten. . . ,
fiber eine Schmelzzeit von solcher Dauer ausge- Bei dieser bekannten Technik zeigt sich allerdings
setzt sind, daß zumindest 85 «/0 der Menge der der Nachteil, daß die relativ dünne Kupferschicht
Kickelumhüllung (9) in die Kupferumhüllung (8) während des Einschmelzprozesses beim Einsetzen
eindiffundiert sind. 25 der Anschlußelemente im Schutzrohr überwiegend in
2. Schutzgaskontakt nach Anspruch 1, dadurch die Nickelschicht eindiffundiert, so daß am Ende des
gekennzeichnet, daß die Dauer der Schmelzzeit in Schmelzprozesses eine stark nickelreiche Oberfläche
Anpassung an die bei gegebener Schmelztempe- des Anschlußelementes voirliegt, welche im Verlauf
ratur eintretende Diffundierung pro Zeiteinheit des weiteren Fabrikationsprozesses und insbesondere
to bemessen ist, daß ein Restanteil der Nickelum- 30 bei längerer Lagerung des Schutzgaskontaktes zu
küllung (9) im Bereich zwischen 5 bis 10% der Korrosionsbildung neigt, was die Verzinnbarkeit der
ursprünglichen Nickelmenge an der Oberfläche Anschlußelemente bzw. das spätere Anlöten der
der Kupferumhüllung (8) verbleibt. elektrischen Verbindungsleitungen gelegentlich stark
3. Schutzgaskontakt nach Anspruch 1 oder 2, erschwert.
dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußele- 35 Es liegt nun zwar nahe, als erstes die Zeit für die
inente (5) als Abschnitte eines an seiner Ober- Diffundierung des Kupfers in die Nickelschicht zu
fläche vorzugsweise galvanisch mit einer Nickel- reduzieren, jedoch kann dies deswegen keine Abhilfe
■chicht (9) umhüllten sogenannten Kupfermantel- bringen, weil für den gesamten Schmelzprozeß aus
«Hrahtes hergestellt sind, dessen Metallkern (7) anderen, ohne weiteres einleuchtenden Gründen wie
tus einer Eisen-Nickel-Legierung besteht und mit 40 notwendige Vorwärmung des gesamten Kontaktes
einer Kupferumhüllung (8) überzogen ist. oder zumindest der Schmelzzone, Erweichung der
4. Schutzgaskontakt nach Anspruch 3, dadurch Druckglas-Einschmelzperle u. dgl. die Gesamtzeit des
gekennzeichnet, daß die Anschlußelemente (5) Schmelzprozesses nicht beliebig reduzierbar ist.
lus einem handelsüblichen Eisen-Nickel-Kern Als andere Abhilfe gegen den geschilderten Man-
bestehen, der allseitig von einem Kupfermantel 45 gel bot sich die Überlegung an, die Kupferschicht er-
(8) in der Größenordnung von etwa 50 μΐη über- heblich dicker zu machen, um so auch über die für
»ogen und an seiner Oberfläche mit einer Nickel- den Schmelzprozeß erforderliche Mindestzeit hinweg
lchicht (9) in der Größenordnung von 0,2 bis eine ausreichende Kupferschicht an der Oberfläche
2 μΐη versehen ist, wobei die Kupferumhüllung des Anschlußelementes zu erhalten. Angestellte Ver-
«nd die Nickelschicht jeweils mechanisch fest 50 suche in dieser Richtung mit Anschlußelementen, die
fcaftend und elektrisch leitend mit ihrem Unter- von einer relativ dicken Kupferschicht umhüllt waren
grund verbunden sind. (sogenannte handelsüblich erhältliche Kupfermanteldrähte) ergaben jedoch gleichfalls ein negatives
Ergebnis, weil nunmehr die bereits erwähnte notwen-
55 dige Reaktion der Nickelschicht für eine gasdichte
Anglasung nicht eintreten konnte und die nach der Diffundierung verbliebene stark kupferhaltige Ober-
Die Erfindung betrifft Schutzgaskontakte unter fläche offensichtlich nicht die unbedingt notwendige
Verwendung von Anschlußelementen aus einem gasdichte Anglasung ergab,, wie sie beim Vorliegen
vorzugsweise zylindrischen Metallkern mit einer Nik- 60 einer ausreichend nickelhaltigen Oberfläche gewähr-
kel- und einer Kupferumhüllung, welche über söge- leistet ist.
nannte Druckglas-Einschmelzperlen gasdicht aus Die. geschilderten Mangel zu beheben und Aneinem
metallischen Teil des Schutzrohres herausge- Schlußelemente für Schutzgaskontakte der eingangs
führt sind, wobei für den Metallkern ein Werkstoff genannten Art zu schaffen, die einerseits eine gasverwendet
ist, dessen Ausdehnungskoeffizient demje- 65 dichte Anglasung und andererseits eine leichte Vernigen
des für die Druckglas-Einschmelzperlen ver- zinnbarkeit der Anschlußelemente für das spätere
wendeten Druckglases angepaßt ist. Anlöten gewährleisten, ist die Aufgabe der vorliegen-Bei
Schutzgaskontakten der vorgenannten Art den Erfindung.
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |