DE475570C

DE475570C - Electrical high resistance

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Publication number: DE475570C
Application number: DED47373D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1925-02-24
Filing date: 1925-02-24
Publication date: 1929-04-29

Description

Elektrischer hochohmiger Widerstand Die Erfindung betrifft die Herstellung hochohmiger elektrischer Widerstandselemente, die mit Vorteil - insbesondere als Ab- leitungswiderstände - für Gitterröhren verwendet werden können, und die sich durch Beständigkeit, Gleichartigkeit, Unabhängigkeit von der Erwärmung und Billigkeit auszeichnen. Als Widerstandsstoff werden durch ein erstarrtes Bindemittel zusammengehaltene Teilstoffe mit positiven und negativen Temperaturkoeffizienten verwendet. Gemäß der Erfindung wird als Teilstoff mit positivem Temperaturkoeffizienten Bleiperoxyd verwendet. Da die elektrischen Temperaturkoeffizienten der beiden Bestandteile dem Zeichen nach verschieden sind, so läßt sich durch Wahl des Mischungsverhältnisses ein Gemisch herstellen, dessen Widerstandskoeffizient annähernd gleich Null ist. Die Verwendung von Beimischungen aus Lampenruß oder Mangandioxyd zur Beeinflussung des Temperaturkoeffizienten ist bereits früher bekannt gewesen; jedoch handelt es sich dort um Widerstände, deren Hauptbestandteil Kohlensilicium ist. Die Beimengungen von geringer Menge hohlen wurden mit Rücksicht auf die Erhöhung der Leitfähigkeit des gesamten Widerstandes vorgenommen. Das erhaltene Erzeugnis war jedoch als Widerstand ungeeignet. Durch das erfindungsgemäße Gemisch von Bleiperoxyd mit Mangandioxyd oder Lampenruß lassen sich jedoch hochwertige Widerstände herstellen. Die genannten Stoffe werden zu einer Paste verarbeitet unter Zufügung eines passenden Bindemittels, wie z. B. in Alkohol aufgelöster Schellack, und mit einem Stoff gemischt, welcher geeignet ist, die fertige Einheit genügend zähe und elastisch zu machen. Die Paste kann zuerst in die Form einer Widerstandseinheit geknetet und dann bis zum Erstarren gebacken werden, oder man kann sie zuerst hart machen und dann in die Form eines Widerstandselementes schneiden. Die Erfindung wird durch die Zeichnung veranschaulicht.Electrical high-ohmic resistance The invention relates to the production of high-ohmic electrical resistance elements which can be used with advantage - in particular as discharge resistors - for grid tubes and which are characterized by durability, uniformity, independence from heating and cheapness. Partial materials with positive and negative temperature coefficients held together by a solidified binding agent are used as resistance material. According to the invention, lead peroxide is used as a component material with a positive temperature coefficient. Since the electrical temperature coefficients of the two components are different according to the symbol, a mixture can be produced by choosing the mixing ratio, the resistance coefficient of which is approximately zero. The use of admixtures of lamp soot or manganese dioxide to influence the temperature coefficient has already been known earlier; however, there are resistors, the main component of which is carbon silicon. The addition of a small amount of hollow was made with a view to increasing the conductivity of the entire resistor. However, the product obtained was unsuitable as a resistor. However, the inventive mixture of lead peroxide with manganese dioxide or lamp soot enables high-quality resistors to be produced. The substances mentioned are processed into a paste with the addition of a suitable binder, such as. B. shellac dissolved in alcohol, and mixed with a substance which is suitable to make the finished unit sufficiently tough and elastic. The paste can first be kneaded into the shape of a resistor unit and then baked until it solidifies, or it can be made hard first and then cut into the shape of a resistor element. The invention is illustrated by the drawing.

Abb. i ist ein Längsschnitt .eines Widerstandselementes nach der Erfindung; Abb. 2 ist ein Querschnitt durcli Abb. i Abb. 3 ist ein Längsschnitt eines als hohler Stab oder Rohr ausgeführten W iderstandse@emen ties; Abb. 4. ist eine Endansicht der Abb. 3; Abb.5 und 6 sind eine Ober- bzw. eine Seitenansicht eines ringförmigen Widerstandselementes Abb. ; stellt eine weitere Ausführungsform im Längsschnitt dar.Fig. I is a longitudinal section of a resistor element according to the invention; Fig. 2 is a cross section through Fig. I Fig. 3 is a longitudinal section of a hollow Rod or tube made resistance; Fig. 4. is an end view of Fig. 3; Figures 5 and 6 are top and side views, respectively, of an annular Resistance element Fig.; represents a further embodiment in longitudinal section represent.

Das Widerstandselement nach Abb. i besteht aus einem Rohr aus= Isolierstoff, das einen erstarrten -\Viderstand'sstoff 2 einthäTt. An beiden Enden des Rohres i sind Stromzuführungen in Form von Kappen 3 vorgesehen, die die Enden des Rohres verschließen. Jede Stromzuführung 3 besitzt ein kleines Loch q.; der Widerstandsstoff füllt vollkommen das Rohr i und den Raum innerhalb der Kappe 3 aus. Die durch 2 in Abb. i bezeichnete, als Leiter dienende Zusammensetzung bildet einen der wichtigsten- -Teile der Erfindung. Für diese Zusammensetzung kann man einen Widerstandsstoff, wie Mangandioxyd, Lampenruß, Graphit oder fein verteilte Kohle, und einen anderen Widerstandsstoff, wie Bleiperoxyd oder andere metallische Oxyde mit einem positiven Temperaturkoeffizienten, benutzen. Bei der Mischung von einem Stoff mit einem negativen Temperaturkoeffizienten, wie Mangandioxyd, und einem Stoff mit einem positiven Temperaturkoeffizienten, wie Bleiperoxyd, kann man das Verhältnis der beiden Bestandteile so wählen, daß jeder gewünschte Temperaturkoeffizient erhalten werden kann.- Wenn z. B. 74 Gewichtsteile des fein verteilten Mangandioxyds mit annähernd 26 Teilen Bleiperoxyd gemischt sind, so ist der Temperaturkoeffizient der Mischung annähernd gleich Null. Durch Vergrößerung bzw. Verkleinerung des Anteils von Bleiperoxyd kann man den Temperaturkoeffizienten positiv bzw. negativ machen. Der Temperaturkoeffizient ist praktisch gleich Null, wenn der prozentuale Gewichtsanteil des Bleiperoxyds zwischen 25 % bis 27 @%o liegt; er ist merklich positiv, wenn der Gewichtsanteil von Bleiperoxyd 3o 0116 übersteigt; er ist negativ, wenn ider Gewichtsanteil des Bleiperoxyds kleiner als 25 % ist.The resistance element according to Fig. I consists of a tube made of = insulating material, that would have had a solidified resistance substance 2. At both ends of the pipe i power supply lines are provided in the form of caps 3 which cover the ends of the tube close. Each power supply 3 has a small hole q .; the resistance substance completely fills the tube i and the space inside the cap 3. The through 2 in Fig. i, which serves as a conductor, forms one of the most important -Parts of the invention. For this composition you can use a resistance substance, like manganese dioxide, lamp black, graphite or finely divided charcoal, and another Resistance substance, such as lead peroxide or other metallic oxides with a positive Temperature coefficients. When mixing a substance with a negative Temperature coefficients, such as manganese dioxide, and a substance with a positive temperature coefficient, like lead peroxide, the ratio of the two components can be chosen so that any desired temperature coefficient can be obtained. B. 74 parts by weight of the finely divided manganese dioxide are mixed with approximately 26 parts of lead peroxide, so the temperature coefficient of the mixture is approximately zero. By magnification or reducing the proportion of lead peroxide can be the temperature coefficient make positive or negative. The temperature coefficient is practically zero, when the percentage by weight of lead peroxide is between 25% to 27% o; it is noticeably positive when the proportion by weight of lead peroxide exceeds 30 0116; it is negative if the weight fraction of lead peroxide is less than 25%.

Bei der Herstellung eines Widerstandseleinents nach der Erfindung wird der Widerstandsstoff, wie Mangandioxyd und Bleiperoxyd, in Pulverform unter Zufügung eines passenden Bindemittels zu einer Paste gemischt. Es ist gefunden worden, daß als Bindemittel sich- sehr gut Schellack (allein oder in Verbindung mit Pyralin, welches wesentlich aus in Äthyl oder Amylacetat aufgelöstem Gelluloid besteht), die meisten gewöhnlich gebrauchten Emaillesorten, Firnis oder- sogar Portlandzement oder fein gebrannter Gips eignet. Man kann überhaupt dazu fast jede mechanisch uraktive Flüssigkeit gebrauchen, die nach dem Trocknen sich in eine starre Masse verwandelt.In the manufacture of a resistor element according to the invention is the resistance substance, such as manganese dioxide and lead peroxide, in powder form Adding a suitable binder to a paste mixed. It has been found that shellac (alone or in combination with pyralin, which consists essentially of gelluloid dissolved in ethyl or amyl acetate), most commonly used types of enamel, varnish, or even portland cement or finely baked plaster of paris is suitable. You can do this with almost any mechanically active one Use liquid that turns into a rigid mass after drying.

Einige Stoffe, wie z. B. reiner Schellack, und einige Emaillen machen nach der Erstarrung die Masse etwas spröde und brüchig. Es ist daher besser, als Bindemittel eine Zusammensetzung zu gebrauchen, welche dem Enderzeugnis eine gewisse Zähigkeit erteilt; so eignet sich sehr gut als Bindemittel z. B. eine flüssige Mischung aus Pyralin, mit in reinem Alkohol aufgelöstem Schellack. Zweckmäßig mischt man 3 bis 5 Teile Pyralin mit 7 bis 5 Teilen von in Alkohol gelöstem Schellack. Durch die Beimischung von Pyralin wird das Enderzeugnis zäh und elastisch und platzt nicht bei starken Temperaturänderungen. Gute Ergebnisse bekommt man auch, wenn man aus Bleiperoxyd und ölsäure eine seifenartige Paste macht und diese mit Mangandioxyd und mit dem Bindemittel mischt. Diese Mischung, der Wirkung der Hitze ausgesetzt, ergibt ein ausgezeichnetes Enderzeugnis.Some substances, such as B. pure shellac, and make some enamels after solidification, the mass is somewhat brittle and fragile. So it is better than Binder to use a composition that gives the end product a certain Toughness granted; so is very suitable as a binder z. B. a liquid mixture made of pyralin, with shellac dissolved in pure alcohol. Mixing is appropriate 3 to 5 parts of pyralin with 7 to 5 parts of shellac dissolved in alcohol. By the addition of pyralin makes the end product tough and elastic and does not burst in the event of strong temperature changes. You also get good results when you look out Lead peroxide and oleic acid make a soap-like paste and this with manganese dioxide and mixes with the binder. This mixture, exposed to the action of heat, makes an excellent end product.

Bei der Herstellung des Widerstandselements nach den Abb. i und 2 wird auf einem Ende des Rohres i, welches aus Fiber oder einem anderen Isolierstoff- bestehen kann, die Metallkappe 3 aufgezogen. Dann wird durch das offene Ende des Rohres i die wie oben angegeben zusammengesetzte Paste eingeführt, so daß sie das Rohr und den Raum innerhalb der bereits aufgezogenen Kappe vollständig ausfüllt. Durch das Loch 4 dieser Kappe kann der ganze Luftgehalt des Rohres entweichen, so daß die Ausfüllung des Rohres durch die Paste eine vollkommene ist. Dann wird auch die zweite Stromzuführungskappe auf das Rohr aufgezogen, derart, daß die Paste auch diese Kappe vollständig ausfüllt, wobei die Luft auch hier durch das Loch 4 herausgetrieben lvärd.During the production of the resistance element according to Figs. I and 2 is placed on one end of the tube i, which is made of fiber or another insulating material may exist, the metal cap 3 pulled up. Then through the open end of the Rohres i introduced the paste composed as indicated above, so that they the Fills the tube and the space inside the cap that has already been pulled on completely. The entire air content of the pipe can escape through the hole 4 of this cap, see above that the filling of the tube by the paste is perfect. Then will too the second power supply cap is pulled onto the tube in such a way that the paste also this cap completely fills, the air being driven out through the hole 4 here as well lvärd.

Man kann auch das Rohr mit der Paste ausfüllen und diese der Wirkung der Hitze unterwerfen, bevor die beiden Kappen aufgezogen sind, und dann die Kappen mit Gemisch aus Schellack und Lampenruß füllen und sie auf die Rohrenden dicht aufziehen.You can also fill the tube with the paste and this will have the effect subject to heat before the two caps are on, and then the caps Fill it with a mixture of shellac and lamp soot and pull it tightly onto the pipe ends.

Die mit Widerstandspaste 2 gefüllten und durch Metallkappen 3 verschlossenen Röhren setzt man in einen Ofen und backt sie so lange, bis das Bindemittel ganz trocken und erstarrt ist, so daß die Paste sich in eine feste Widerstandsmasse verwandelt. Versuche haben ergeben, daß, wenn man Paste aus Mangandiexyd, Bleiperoxyd und Schellack oder Schellack, kombiniert nut Pyralin, benutzt, man die besten Ergebnisse bei einer Temperatur bekommt, die etwa 8o° C nicht übersteigt. Auch höhere Tempieraturen bis zu etwa 3oo°-C wurden benutzt; besser ist es aber, wie erwähnt; die Widerstandselemente wenigstens 3 oder 4 Stunden lang einer unter 80`C liegenden Temperatur auszusetzen, da bei dieser mäßigen Erwärmung keine beträchtlichen chemischen Änderungen auftreten. Auch hat es sich ergeben, daß die der angegebenen mäßigen. Temperatur ausgesetzten Widerstände fester wurden als die, welche einer höheren Temperatur unterworfen waren. Es ist zweckmäßig, die Widerstandselemente, nachdem sie der Wirkung der Hitze unterworfen waren, noch mit einer Schellack- oder Paraffinschicht zu überziehen, um das Eindringen von Feuchtigkeit zu verhüten.Those filled with resistance paste 2 and sealed with metal caps 3 Tubes are placed in an oven and baked until the binding agent is whole is dry and solidified, so that the paste turns into a solid resistance mass. Experiments have shown that if you use paste made of manganese dioxide, lead peroxide and shellac or shellac, combined with pyralin, you get the best results with one Get a temperature that does not exceed about 80 ° C. Also higher tempatures up to to about 300 ° C were used; but it is better, as already mentioned; the resistance elements expose to a temperature below 80`C for at least 3 or 4 hours, since no significant chemical changes occur with this moderate heating. It has also been found that those of the indicated are moderate. Exposed to temperature Resistances became stronger than those subjected to a higher temperature. It is convenient to use the resistance elements after they have been subjected to the action of heat were to be covered with a layer of shellac or paraffin to prevent penetration to prevent moisture.

Es ist gefunden worden, daß man durch den Gebrauch von Schellack als Hauptbestandteil des Bindemittels ausgezeichnete Ergebnisse erzielt, nicht nur, weil er der Paste nach der Erhitzung eine genügende Härte erteilt, sondern auch, weil er zusammen mit dem Gemisch einen guten elektrischen Kontakt zwischen den metallischen Stromzuführungskappen und dem Widerstandsstoff ergibt. Mit Schellack werden auch die Löcher der Endkappen am Ende des Erwärmungsverfahrens ausgefüllt, nachdem die Luft und alle beim rrwärmungsprozeß erzeugten Gase durch diese Löcher entwichen sind.It has been found that the use of shellac as a Main component of the binder gives excellent results, not only, because it gives the paste sufficient hardness after heating, but also, because together with the Mixture good electrical contact between the metallic power supply caps and the resistance material results. Shellac is also used to mark the holes in the end caps at the end of the heating process filled in after the air and all gases generated during the heating process these holes have escaped.

Um `Viderstandselemente von verschiedenen Olunwerten zu erhalten, kann man in verschiedener Weise verfahren. Will man z. B. die räumliche Bemessung der verschiedenen Widerstände gleichbehalten, so kann man eine verhältnismäßig große Erhöhung des Widerstandswertes durch Verkleinerung des Anteils des leitenden Pulverbestandteiles im Verhältnis zur Menge des Bindemittels erhalten und umgekehrt. Ferner kann man die Zusammensetzung des Stoffes selbst ändern; so besitzt z. B. eine Mischung aus Lampenruß und Bleiperoxyd einen kleineren spezifischen Widerstand als ein Gemisch aus Mangandioxyd und Bleiperoxyd. Natürlich kann man auch die räumlichen Abmessungen der Widerstandselemente ändern, zur Vergrößerung des Widerstandswertes wird die Länge vergrößert und 'der Querschnitt verkleinert und zur Verkleinerung des Widerstandswertes umgekehrt. Schließlich kann man alle angegebenen Methoden miteinander kombinieren.To get resistance elements of different oil values, one can proceed in different ways. Do you want to z. B. the spatial dimensioning of the various resistances kept the same, one can obtain a relatively large one Increasing the resistance value by reducing the proportion of the conductive powder component obtained in proportion to the amount of binder and vice versa. Furthermore, one can change the composition of the substance itself; so z. B. a mixture of Lamp black and lead peroxide have a lower specific resistance than a mixture from manganese dioxide and lead peroxide. Of course you can also change the spatial dimensions of the resistance elements change, to increase the resistance value the Increased length and reduced the cross-section and reduced the resistance value vice versa. Finally, you can combine all specified methods with one another.

Zur Erhöhung der Strombelastungsfähigheit kann man eine Paste benutzen, in der- der Anteil des leitenden Pulvergemisches- verkleinert ist, oder man kann auch den Querschnitt vergrößern. Besser ist jedoch die Erhöhung der Belastungsfähigkeit durch Vergrößerung der strahlenden Oberfläche des Elements zu bewirken.A paste can be used to increase the current-carrying capacity in which the proportion of the conductive powder mixture is reduced, or one can also enlarge the cross-section. However, it is better to increase the load capacity by increasing the radiating surface of the element.

Die Abb. 3 bis 6 zeigen Ausführungsformen der Widerstandselemente mit verhältnismäßig großen Strahlungsoberflächen. Bei der Ausführung nach Abb. 3 und q. ist die Widerstandspaste röhrenartig, am besten mittels Schablone, geformt und dann, wie beschrieben, durch Backen gehärtet.Figs. 3 to 6 show embodiments of the resistance elements with relatively large radiation surfaces. With the version according to Fig. 3 and q. the resistor paste is shaped like a tube, ideally using a template and then hardened by baking as described.

Dieses Element kann als veränderlicher Widerstand benutzt werden, wenn man einen in der Zeichnung nicht dargestellten) in das Rohr hineinragenden Kolbenkontakt vorsieht. In diesem Fall ist eine Stromzuführung finit dem Kolbenkontakt und die andere mit einem Ende des Rohres 5 verbunden.This element can be used as a variable resistor, if you have a not shown in the drawing) protruding into the pipe Provides piston contact. In this case, a power supply is finite with the piston contact and the other connected to one end of the pipe 5.

Das Element nach den Abb. 5 und 6 stellt einen Ring 6 dar mit Stromzuführungen 7, die so angeordnet sind, daß sich zwei parallele Zweige für den elektrischen Strom bilden.The element according to Figs. 5 and 6 represents a ring 6 with power supply lines 7, which are arranged so that there are two parallel branches for the electrical current form.

Eine weitere Ausführung zeigt Abb. ; . Bei dieser sind die Metallkappen so ausgebildet, daß sie einen ganz sicheren Kontakt mit der Widerstandsmasse haben. Sie tragen nämlich inwendig Ansätze 8, die zweckmäßig eine geriffelte oder sonst raub gemachte Oberfläche haben, an der die Widerstandsmasse fest und innig haftenbleibt. An der Stelle, wo die Ansätze 8 eintauchen, wird das Rohr zweckmäßig mit etwas verbreiterter Bohrung 9 versehen. Haben die Kappen 3 keine besonderen schmalen Kanäle zum Entweichen der Luft, so 1ä ßt man einen kleinen Spielraum zwischen den unieren und äußeren Wänden des Rohres, damit beim Aufsetzen der Kappen die Luft entweichen und die Widerstandsmasse den Raum zwischen dem Rohr und den Kappen vollkommen ausfüllen kann.Another version is shown in Fig.; . With this one are the metal caps designed so that they have a very secure contact with the resistance mass. Namely, they wear internally approaches 8, which are expediently a corrugated or otherwise have robbed surface to which the resistance mass adheres firmly and intimately. At the point where the lugs 8 are immersed, the tube is expediently widened slightly Hole 9 provided. The caps 3 do not have any particularly narrow channels for escape of the air, there is a little space between the lower and the outer Walls of the tube, so that when the caps are put on, the air and the resistance mass can escape can completely fill the space between the tube and the caps.

Es empfiehlt -sich, bei allen beschriebenen Ausführungsformen das Isolierrohr i aus einem, durchlässigen Stoff zu machen und nach Austreiben der Luft, der Feuchtigkeit u. dgl. den Widerstand mit einem vor Feuchtigkeit zu schützenden Isolierstoff zu überziehen oder zu durchtränken.It is advisable to use the Make insulating tube i from a permeable material and after expelling the air, the moisture and the like. The resistance with one to be protected from moisture To cover or soak insulating material.

Claims

PAT1: IXT: \ NSPRLCIi1 :: i. Electrical high resistance, in particular Leakage resistance for grid tubes, made of mixed, by a solidified binder constrained constituent substances with positive and constituent substances with negative temperature coefficients, characterized in that as a component material with a positive temperature coefficient Lead peroxide is used. a. Resistor according to Claim i, characterized in that that manganese dioxide is used as a component with a negative temperature coefficient. 3. Resistor according to claim i, characterized in that as part of the material with negative Temperature coefficient lamp soot is used. ,1. Resistance according to claim a, characterized in that the mixing ratio of the manganese dioxide to the lead peroxide is about 74:26 by weight. 5. Resistor according to claim i to .1, characterized characterized that a substance is chosen for the binder, which after solidification a sufficient toughness and elasticity granted the resistance body, z. Legs Mixing the shellac with celluloid or the like. 6. Method for producing the resistor according to claims i to 5, characterized in that a paste of conductive mixture and, molded from binder, dried and fired. 7. The method according to claim 6, characterized in that the paste in an insulating tube made of porous material is heated, which after heating and removal of air and moisture by one before Moisture-protecting fabric covered or impregnated will. B. Arrangement according to claim 7, there. characterized in that before solidification the resistance mass to these current-conducting end caps at both ends of the insulating tube be pressed on. 9. Arrangement according to claim 8, characterized in that at Drying and heating the escape of air and gases through the on the caps provided sclunal holes is facilitated. r o. Arrangement according to claim 8 or 9, characterized in that the caps are still in the plastic state the paste are placed in such a way that the internal approaches provided on them (expediently with corrugated or otherwise rough surfaces) are pressed into the still plastic paste.