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Elektrischer Widerstand oder Potentiometer Zur Herstellung von Widerstandsmassen
für elektrische Widerstände ist bereits vorgeschlagen worden, aus einer kohlenwasserstoffhaltigen
Atmosphäre Kohlenstoff auf einen sehr fein. verteilten isolierenden Stoff; wie z.
B. feines Magniesiapulver, 'niederzuschlagen, so daß dessen einaelne Teilchen von
einer Kohlenstoffschicht umhüllt werden. Das so erhaltene Material wird mit einem
Bindemittel -gemischt und in die geeignete Form gebracht. Eine solche Widerstandsmasse
kann schon für in weiten Grenzen veränderliche Widerstandswerte hergestellt werden.
Immerhin ist aber der niedrigste Widerstandswert, der mit !einer solchen Masse erhalten
werden kann, noch immer verhältnismäßig hoch. Auch aus Kohlenstoff allein bestehende
Widerstandsmassen liefern zu hohe Widerstandswerte.
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Durch die Erfindung wird ein Widerstand geschaffen, dessen Widierstandsmasse
man mit einem wesentlich niedrigeren Widerstandswert ausbilden kann als eine Masse,
die aus bekohltem Magnesiapulver oder nur aus Kohlenstoff, z. B. Glanzkohlenstoff,
besteht. Die Erfindung betrifft einen ganz oder teilweisse aus Metallpulver bestehenden
Widerstand und besteht darin, daß die einzelnen Teilchen des Metallpulvers mit aus
seiner kohlenwasserstoffhaltigen Atmosphäre niedergeschlagenen Kohlenstoff, vorzugsweise
Glanzkohlenstoff, überzogen sind. Man kann auf diese Weise feste -oder regelbare
Widerstände Moder Potentiometer erhalten, bei denen der Gesamtohmwert nur 15
bis 20 Ohm beträgt, wogegen man bei Verwendung von Glanzkohle allein oder von mit
Glanzkohle überzogenen is-olierenden Massen kaum unter einen Widerstandsivert dies
Widerstandes oder Potentlometers von 2ooo bis 5ooo Ohm gelangen konnte. Widerstände
von dem angegebenen niedrigen Gesamtohmwert von z. B. 15 bis 2o Ohm hat man
bisher nur als Drahtwiderstände ausbilden können, welche jedoch wesentlich teurer
sind als Widerstände, bei welchen. eine Widerstandsmasse verwendet wird. Die früheren
Versuche, Widerstarudsmassen mit so niedrigen Ohmwerten herzustellen, haben nicht
zu gleichmäßigen Produkten geführt, deren Widerstandswert jederzeit - wiedererreichbar
-gewesen. wäre. Mit Hilfe der vorliegenden Erfindung ist hingegen die Erzielung
ganz gleichmäßiger Massen ohne weiteres möglich.
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Es sei bemerkt, daß auch schon- versucht worden ist, zur Erzielung
von Widerstgndsmassen von sehr niedrigen Ohmwerten ein Metallpulver zu verwenden,
welches mit Bakelitlack vermengt wurde, um durch entsprechende Zumessung des Lackes
den. gewünschten Widerstandswert zu erreichten. Auch dieses Verfahren hat jedoch
nicht zu
dem gewünschten Erfolg geführt, vielmehr ergaben sich-
gewöhnlich # beträchtliche Abweichungen von dem gewünschten Widerstandswert entweder
nach oben oder nach unten hin. Als Erklärung für diese Erschei-Ilung kann angenommen
werden, daß der Überzug der einzelnen Metallteilcb,en durch den Lack sich ungleichmäßig
ausbildete, wodurch entweder größere Mengen der Metallteilchen sich zu leitenden
Brücken zusamm@enschließen konnten mit der Wirkung einer beträchtlichen Herabsetzung
des Widerstands-Z> wertes ein beträchtlicher Teil der Metallteilchen so vollständig
mit einer Lackschicht umgeben war, daß diese Teilchen an der Stromleitung überhaupt
nicht teilnehmen konnten, zumal wenn die Metallteilchen ganz oder teilweise an der
Oberlhiche oxydiert waren. Ferner wurde vorgeschlagen, Metallpulver und h@ililc
auf in4#cliatiischein Wege, z. B. vermittels eines Mahlvorganges, zu mischen, wobei
jedoch keine glcichm:i(.3ige Umhüllung sämtlicher R'Ictallkürnchen reit deni Kolilctisto.ll
erzielbar war.
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Alle die vorerwä hntcn Übelstände sind bei dem erfincfungsgcm:il.icn
Widerstand vermieden. Der Widerstandswert cincs finit aus einer kohlenwassei-stoff
lialtigen Atmosphäre niedergeschlagenem K.olilenstoff iilic#rzog@enieai Metallpulvers
kann au13crordentlich genau auch auf besonders niedrigne Widcrstmidswertie festgelegt
werden, was cinleuchteiid ist, wenn man sich z.13. je ein Kügelcli:en gleichen Durchmessers
aus finit Glanzkolilcnstof überzogenem Magnesiaoxyd, aus Glanzkohlensta1T allein
und aus mit Glanzk,olilenstoff überzogenem Metall vorstellt. Es wird dann der Widerstandswert
des bekohlten Magnesiakügelchens am größten und jener des bekohlten l#,letallkügelch
ens am kleinsten sein. Es ist ersichtlich, daß man den Widerstandswert dieses bekohlten
Metallkügelchens beliebig ändern kann, indetn inan die Dicke der Kohlenstoffhülle
verschieden groß macht.
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Um mit dem Verfahren, bei welchem der Kohlenstoff aus einer kohleit-,vasserstoffhaltigen
Atmosphäre auf dem Metallpulver niedergeschlagen wird, die besten Resultate zu erzielen,
ist es erforderlich, daß das Metallpulver vor der Bekohlung von nicht oder nur sehr
schlecht leitenden Oxydschichten befreit wird, da- diese Oxydschichten zu Unregelmäßigkeiten
und zu höheren. als den gewünschten Widerstandswerten Anlaß geben würden. Erfindungsgemäß
wird die Befreiung des Metallpulvers von Oxyden vorzugsweise unmittelbar vor dem
überziehen dies Metallpulvers mit dem Kohlenstoff vorgenommen, für gewisse Metalle
beispielsweise derart, daß das Metallpulver im Wasserstoffstrom reduziert wird.
Wird dann das reine Metallpulver mit einer Schicht von Kohlenstoff überzogen, so
besteht keine Gefahr mehr, daß dieses Metallpulver bei der weiteren Verarbeitung
wieder oxydiert werden. und zu Unregelmäßigkeiten führen könnte.
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Versuche haben ergeben, daß sich als ztt bekohlendes Metall M@olylidiinpulver
sehr gut eignet. Molybdäli läßt sich sehr leicht durch Wasserstoff reduzieren und
auf diese Wris^ vollkommen reinigen. Bri dieser Reduktion des bxyclicrt gcGVesen
en Molybdäns wird die Oherlliiche der Molybdänteilchen etwas raub, und au dieser
porösen Oberflüche haftet der holilcülierzug besonders gut.
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Im einzelnen kann das Verfahren z. B. auf die Weise durchgeführt werden,
d@tl:@ das zu rcinig.ende M.olybd-inptllver 1t1 einem elt'ktrisc:hen ()felg
crliitzt und durch Hindurchk#iten von Wasscrstolf reduziert wird, worauf dann durch
den Ofen Iiolilenwassei-stolhindurchgeleitet wird, aus welchem sich Kohlenstoff
auf dem IVlolylicfiinptilvcr nicdersclil:iät. NIan kann auch so vcrfallreli, 1a23
male das MolybdänpLilver in einem cigcns hierfür eingerichteten Ofen reduziert,
unter Abschluß von Luft erhalten läl.it und das so gereinigte Metall dann in den
Bekohlun"sofen einbringt.
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Als Kolilenstoffüberzug für das 1Icta11-pulver kommen grundsätzlich
die verschiedenen Iiolilcnst-offarten in Betracht, welche durch Abscheidung aus
einer kohlettwasserstofihaltigeii Atmosphäre erhalten werden. könlien. Besonders
zweckmä13ig erweisen sich auch hier Überzüge aus Glanzkohle, wclclie man z. B. in
bekannter `Vcise aus Methangas abscheidet.
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Das Amvcndungsgebiet der nach dem Verfahren nach der l?rfindung liergvstel.lteii
Widerstandsinasscu ist außerordentlich inan nigfaltig. Als Beispiel ein-cr speziellen
Anwendungsart sei etwa die Verwendung solcher Widerstandsmassen bei Potentiometern
erwähnt, bei welchen der Widerstandsverlauf nicht linear ist, sondern einer logarithmischenoder
einer anderen nichtliiicaren Kurve entspricht. Bei derartigen Widerständen ist es
nötig, die Anfangswerte besonders niedrig zu halten. Dies war bei den früher verwendeten
Widerstandsmassen infolge ihres hohen Widerstandswertes nicht ohne weiteres möglich,
und man war daher gezwungen, durch andere Maßnahmen diesen niedrigem Wert zu erreichen.
So hat man z. B. die Dicke der Widerstandsschicht allmählich bis zur normalen Stärke
anwachsen lassen, um auf diese Weise den Querwiderstand der Schicht auszunutzen,
wobei dieser Teil der Widerstandsschicht auf einem metallischen Untergrund auflag.
Solche besondere, die Kosten des Widerstandes oder Potentiometers,
beträchtlich
erhöhende Mäßnahmen sind nun bei Verwendung des Erfindungsgegenstandes nicht nötig,
da derjenige Teil der Widerstandsschicht, der einen sehr niedrigen Ohmwert besitzen
soll, nach dem erfindungsgeanäßen Verfahren hergestellt werden kann.