DE252878C

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Publication number: DE252878C
Application number: DENDAT252878D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

V^ 252878 KLASSE 30/. GRUPPE

Patentiert im Deutschen Reiche vom 16. November 1910 ab.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung einer gewebeartigen Elektrode ■ zur Ausnutzung der Wärmewirkung und anderer Eigenschaften des elektrischen. Stromes. Bei den bisher bekannten gewebeartigen Elektroden wurde entweder auf ein fertiges Gewebe der streifen- oder drahtförmige metallische Leiter nachträglich ,befestigt, oder er wurde gleich bei der Herstellung des Gewebes

ίο als Kette oder Schuß eingewebt. Bei der Fabrikation von Elektroden für Wärmezwecke verwendet man bisher ausschließlich sogenannte Widerstandsdrähte aus Nickelin, Konstata.n, Rheotaii oder anderen Metallegierungen von hohem, elektrischem Leitungswiderstand. Deren Verwendbarkeit beschränkt sich jedoch auf Elektroden von geringer Längenausdehnung; für die Herstellung langgestreckter bandförmiger Elektroden sind sie aus folgenden Gründen unverwundbar: Um den bei einem etwa meterlangen bandförmigen Dauerwärmer erforderlichen elektrischen Widerstand von etwa 200 bis 300 Ohm zu erhalten, müßte man den Widerstandsdraht noch ziemlich dick nehmen, so daß er sich nicht mehr zu einem \ flexiblen Gewebe verweben läßt. Würde der Widerstandsdraht aber in der für das Ver-

. weben geeigneten Feinheit genommen, so würde er einen viel zu hohen Widerstand (einige ΐυοο Ohm) ergeben. Außerdem ist die Verwendung derartig feiner Drähte aus Widerstandsdraht auch wegen ihrer sonstigen physikalischen Eigenschaften, insbesondere ihrer geringen Schmiegsamkeit und Knickfestigkeit ausgeschlossen.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird dieser Ubelstand dadurch beseitigt, daß ein Gewebe mit in Kette und Schuß aus unverdrillt nebeneinander herlaufenden Textilfasern geeigneten Materials hergestellt, mit den Textilfäden aber gleichlaufend der äußerst feine Stromleiterfaden großer Leitungsfähigkeit und Schmiegsamkeit eingewebt wird. Wenn es sich darum handelt, Bandelektroden herzustellen, die die Wärmewirkung des elektrisclien Stromes zur Erwärmung menschlicher Körperteile und zu ähnlichen Zwecken ausnutzen sollen, so ist für das Textilgewebe Baumwolle nicht empfehlenswert, weil sie eine zu große Wärmeleitungsfähigkeit und auch verhältnismäßig geringere Isolierfähigkeit gegen die Elektrizität besitzt. Dagegen ist Seide und Wolle für den vorliegenden Zweck sehr gilt geeignet, weil beide schlechte Wärmeleiter und schlechte Elektrizitätsleiter sind. Für den Stromleiterdraht empfiehlt sich am meisten Kupfer, weil dasselbe einerseits ein guter Elektrizitätsleiter ist, andererseits sehr große Dehnbarkeit, Biegsamkeit und Knickfestigkeit besitzt, so daß es in sehr feiner Fadenform in ein Gewebe eingewebt werden kann, ohne daß es allzuleicht bei dem Webevorgang oder bei der späteren Benutzung der gewebten Elektrode zerreißt. Außerdem überzieht sich der Kupferdraht nach sehr kurzer Zeit schon mit einer ihn isolierenden natürlichen Patinaschicht, und ferner läßt er sich besonders gut mit Emaillelack überziehen, ohne seine Geschmeidigkeit einzubüßen. Zu den Geweben nach vorliegender Erfindung kann äußerst feiner Kupferdralit

, von 0,05 bis 0,1 mm Durchmesser verwendet werden, so daß Bandelektroden von 200 bis 300 Ohm Widerstand geschaffen werden, die eine solche Geschmeidigkeit besitzen wie gewohnliche'Flanellbinden.

Um derartig feinen Metalldraht fehlerlos zu verweben, mußten allerdings besondere Hilfsmaßnahmen getroffen werden, die im wesentlichen darin bestehen, daß der feine Metallfaden nicht, für sich allein verwebt wird, sondern zusammen mit Textilfaden laufend.¹ Die Textilfaden werden dabei nicht untereinander verzwirnt, sondern lauf en als äußerst feine. Elemcntarfäden neben den Metallfaden her, so daß die Elementarfäden des Textilgewebes und die Metallfäden in bezug auf ihren Materialquerschnitt und ihre Zerreißfestigkeit auf nicht allzu verschiedener Stufe stehen. Nur dadurch, wird ein gleichmäßiges Verweben so verschiedenartiger Materialien, wie der Metalldrähte und der Textilfasern, möglich gemacht. Außerdem bringt das lose Nebeneinanderlaufen der Textilelementarfäden und der Metallfäden den weiteren Vorteil mit sich, daß die Fasern der Textilelementarfäden den Metallfaden fast ganz einhüllen und so zu seinem mechanischen Schütze und zu seiner elektrischen Isolierung beitragen.

In der beiliegenden Zeichnung ist die Erfindung schematisch dargestellt, und zwar zeigen:

Fig. ι und 2 in großem Maßstab Gewebe,

in denen der Stromleiterdraht als Schuß bzw. als Kette in dem Gewebe verwendet wird.

Fig. 3 bis. 5. zeigen eine bandförmige Elektrode mit Anordnung des Stromleiters in der Kette. . ;

Fig. 6 und 7 zeigen eine bandförmige Elektrode mit Anordnung des Stromleiters im Schuß. ' ·

Bei dem Gewebe nach Fig. 1 ist der Draht in' der Kette verwendet worden, und zwar wechselt jedesmal ein Metallfaden 1. mit einer Gruppe von vier unverdrillt nebeneinanderliegenden Textilelementarfäden 2·¹, 2*', 2^C, ι^Λ ab.

Der verwendete Schuß besteht bei'diesem Beispiele aus drei unverdrillt nebeneinanderliegenden Textilelementarfäden 3", 3*, 3^C. Die verwendeten Elementarfäden der Kette 2^lT bis 2'' sind auch jeder für sich mit nur geringer Zwirnung bzw. gar keiner Zwirnung versehen, oder es sind nur einzelne dieser Elementarfäden für sich allein stärker gezwirnt, und neben den Metalldrahtkettenfäden läuft wenigstens ein Textilkettenelementarfaden von keiner oder nur geringer Eigenzwirnung. Die Zwirnung der Elementartextilfäden in der Kette und die Vorspannung derselben sowie die Vorspannung des Metallfadens der Kette bei dem Webevorgang wird derart bemessen, daß die Längsdehnbarkeit des aus Textilfaden bestellenden Kettenteiles geringer ist als die Längsdehnbarkeit des aus Metallfaden bestehenden Kettenteiles, damit alle Beanspruchungen beim Gebrauch der fertigen Elektrode von den Textilfaden aufgenommen werden und die Metallfaden einer zerreißenden Beanspruchung nicht unterworfen sind.

Bei dem Gewebe nach Fig. 2 ist der Draht im Schuß verwendet worden, und zwar besteht hier die Kette aus Gruppen von jedesmal zwei unverdrillt nebeneinanderliegenden Textilelementarfäden 4", 4*. Der Schuß besteht aus vier unverdrillt nebeneinander herlaufenden Fäden, von denen drei, 5'', 5*p5^c, aus Textilfasern und der vierte, 6, aus Metall besteht, und diese vier Fäden werden in einem einzigen Bewegungsakt mit dem Schiffchen durch das gebildete Fach hindurchgeschossen. Die verwendeten Textilkettenfäden 4^a und 4* besitzen eine verhältnismäßig nicht sehr starke Eigenzwirnung; die verwendeten Textilschußfäden 5", 5*, 5^C besitzen zweckmäßigerweise eine noch wesentlich geringere Eigenzwirnung. Die Zwirnung der Schußelementarfäden und ihre Anzahl und Stärke wird so bemessen, daß sie zusammen genommen eine größere Zerreißfestigkeit besitzen als der betreffende Metalldrahtfaden des Schusses.

Bei dem dargestellten Gewebebeispiel der Fig. ι bildet immer ein Metallfaden und eine Gruppe von vier Textilfaden das Fach der Kette, bei dem Gewebebeispiel der Fig. 2 bilden immer Gruppen von je zwei zusammenlaufenden Textilfaden- das Fach der Kette, und in beiden Figuren ist die einfachste Form 95, der Gewebebindung mit abwechselnd oben und unten liegenden Fäden bzw. Fadengruppen verwendet; selbstverständlich kann aber die Erfindung auf jede beliebige andere Bindungsform von Geweben angewendet werden, und ioo es können ebenso beim Beispiel der Fig. 1 direkt mit dem Metallfaden 1 zusammen ein oder mehrere Textilfaden laufen, um ihn in der Fachbildung zu unterstützen, und es kann ebenso in der benachbarten Gruppe von Kettenfäden ein Metallfaden mitlaufen. Sowohl beim ersten wie beim zweiten Beispiel kann die Anzahl der in jeder Gruppe von Kettenfäden bzw. Schußfäden laufenden Elementarfäden je nach Bedürfnis geändert werden. Als besonders vorteilhaft für die Herstellung von Heizelektroden in Bandform hat sich die Verwendung von sogenanntem 32 er zweifachem Wollgarn in der Kette und 10 er einfachem Wollgarn im Schuß und bester, mit Emaillelack überzogener Kupferdraht von 0,09 mm Durchmesser erwiesen. Die mit solchen Materialien . hergestellten bandförmigen Elektroden mit Stromleiterdraht im Schuß eignen sich besonders für Verwendung von Starkstrom von iao 110 bis 220 Volt und verbrauchen dabei ¹Z₂ bis ¹Z₁₀ Ampere, und eine solche Bandelektrode

von 3 m Länge und 6 cm Breite verbraucht pro Stunde etwa 30 Watt und ergibt eine Temperatur von 65⁰ C.; Bandelektroden mit Stromleiterdraht in der Kette eignen sich besonders für elektrische Ströme niederer Spannung von etwa 4 bis 20 Volt und größerer Stromstärke von etwa 4 bis 6 Ampere sowie zur Faradisation. Bei der Herstellung einer Bandelektrode mit dem Stromleiterdraht in der Kette (Fig. 3 bis 5) sind, wie Fig. 3 rechte Seite zeigt, die Drahtenden 7 dieser Seite durch Zusammendrehen und Verlöten miteinander metallisch verbunden, zweckmäßig noch mit Isolierpapier o. dgl. umhüllt und mit dem Gewebe zusammen mehrmals durch Umlegen zu einem Randstreifen 8 (Fig. 4 und 5) vereinigt. Die nach der anderen Seite mündenden Drahtenden sind in zwei Gruppen 9 bzw. 10 (Fig. 3) metallisch miteinander und mit einem zweckmäßig aus Litzendraht bestehenden Stromzuleitungskabel 11, 12 verbunden. Durch Umlegen des Bandendes wird ein Randstreifen 13 (Fig. 4 und 5) gebildet, aus welchem die Enden der beiden Litzendrahtkabel herausragen. Diese Kabel 11, 12 endigen in hartgummi-isolierte Steck-' stöpsel 14, 15. ■ ,

Je nach dem Verwendungszweck wird die eine oder andere der dargestellten Kombinationen gewählt. Es können aber auch beliebige andere Kombinationen, verwendet werden.

Je nach der Größe der Stromquelle und des zwischengeschalteten Widerstandes und nach der Länge der Binden und der Anzahl der zu einer Gruppe zusammengefaßten Metalldrähte kann entweder ein einmaliger Hin- und Rückgang, wie im dargestellten Beispiel, oder ein anderthalb oder mehrmaliger Verlauf der Drähte erfolgen, um die gewünschte Höhe' des Widerstandes zu erreichen.

Bei der Herstellung einer Bandelektrode mit dem Stromleiterdraht im Schuß (Fig. 6 und 7) bestehen, wie oben erwähnt, die Kette bzw· der Schuß aus Gruppen von mehreren unverdrillt nebeneinander herlaufenden Textilfaden 16 bzw. τη. Mit dem Schußfaden 17 läuft zusammen der Kupferfaden 18. An jedem Ende des Bandes endigt der Kupferfaden 18 in ein weiches Litzendrahtkabel, ähnlich wie beim vorigen Beispiel, und nach Einhüllen in einen Isolierstreifen ist das Bandende mit dem Draht- und Kabelende mehrmals umgeschlagen und zu einem Bandstreifen 20 ausgebildet. Die Litzendrahtkabel tragen an ihrem Ende Steckstöpsel 21, 21' zum Anschluß an eine Stromanschlußstelle.

Die vorbeschriebenen Bandelektroden eignen sich besonders gut zu sogenannten Dauerwärmern für Krankenpflege und andere medizij nische Zwecke. Durch Regelung des zügeführten Stromes kann die erreichte Heiztemperatur der Binde genau bestimmt und dauernd innegehalten werden. Gegenüber den gewöhnlichen Binden besitzen die vorliegenden Bandelektroden aber den Vorteil, daß sie von viel geringerer Dicke und infolgedessen größerer Ventilierungsfähigkeit sind. Sie können deshalb erforderlichenfalls auch zur gleichzeitigen Wasserentziehung bei der Erwärmung des umwickelten Körperteiles benutzt werden.

Soll die Elektrode nicht als heizende Binde oder Kompresse benutzt werden, sondern als Elektrode zum Galvanisieren oder zur gleichzeitigen Applikation medizinischer Lösungen gebraucht werden, so braucht sie nur in Wasser oder die sonstige Lösung getaucht zu werden; dann findet trotz der Lackierung der Drahtfäden der Übergang des elektrischen Stromes in. den Körper statt, da die hohe Spannung der Elektrode die geringe Dicke der Lackschicht bei äußerer Anfeuchtung zu durchschlagen und so in den Körper einzutreten vermag.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Verfahren zum Zusammenweben von elektrischen Leitern aus Metalldraht und Gespinstfäden zu Elektroden, dadurch gekennzeichnet, daß aus einem die Wärme und den elektrischen Strom gut leitenden Stoffe bestehende, tunlichst dünne Drähte (von etwa 0,1 mm oder geringerem Durchmesser), einzeln mit je einem oder mehreren Gespinstfäden nebeneinander laufend, mit diesen und miteinander nicht verdrillt oder sonstwie verbunden, in die Kette oder den Schuß eingewebt werden und eine ihrer geringeren Zerreißfestigkeit entsprechend geringere Spannung erhalten als die Gespinstfäden. ·

2. Verfahren nach Anspruch 1 zur Herstellung von Elektroden mit im Schuß liegenden Metalldrähten, dadurch gekennzeichnet, daß je ein Metalldraht gleichlaufend mit einem oder mehreren Gespinstfäden in einer Schiffchenbewegung eingewebt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.