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Verfahren zur Herstellung von Eisenwasserstoffwiderständen Die Erfindung
bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Eisenwasserstoffwiderständen
und erzielt eine Verbesserung der bisher bekannten Verfahren.
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Eisenwasserstoffwiderstände bestehen aus einem Draht aus kohlenstoffarmem
Eisen, welcher von Wasserstoffgas umgeben ist. Solche Widerstände dienen dazu, um
den durchfließenden Strom Möglichst konstant zu halten. Zu ihrer Herstellung ist
es üblich, kohlenstoffarmen Eisendraht, z. B. weichen Blumendraht, mittels Ziehens
durch Düsen zu verjüngen und aus diesem dünnen Draht Wendel zu .formen. Diese Wendeln
werden auf einem Gestell angebracht, das Gestell in einen Glaskolben eingeschmolzen,
der Kolben entlüftet und mit Wasserstoff von geringem Druck, z. B. von etwa 18
bis 2o mm Quecksilbersäule, gefüllt. Zur besseren Anbringung der Eisenwendel auf
dem Gestell wird die Wendel an mehreren Stellen gestützt, und an diesen Unterstützungsstellen
ist der Draht nicht wendelförmig, sondern gerade ausgeführt. Dies wird dadurch erreicht,
daß man entweder die Wendel an den-Stellen, an denen sie unterstützt werden soll,
auszieht oder aber gleich bei der Wendelherstellung mit Intervallen versieht. Die
Wendelung des Eisendrahtes erfolgt zweckmäßig auf einem kupfernen Kerndraht, der
nachher aus der Wendel herausgezogen wird, da infolge der leichten chemischen Angreifbarkeit
des Eisens der Kupferkern chemisch nicht entfernt werden kann.
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Dieses bekannte Verfahren hat verschiedene Nachteile; der eine besteht
darin, daß das Eisen schon während des Ziehverfahrens oberflächlich leicht oxydiert,
wenn es auch sorgfältig mit öl geschützt worden ist. Ein anderer Nachteil besteht
darin, daß der Eisendraht wahrscheinlich infolge der durch den Luftsauerstoff verursachten
chemischen Veränderung seiner Oberfläche am Kupferdraht haftenbleibt - und darum,
wie auch wegen der ungenügenden Elastizität des dünnen Eisendrahtes, der Kupferkern
nicht ohne Beschädigung der Wendel aus dieser herausgezogen werden kann.
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Durch das erfindungsgemäße Verfahren werden obige Nachteile vermieden.
Die
Erfindung besteht darin, daß der Eisendraht vor seiner Wendelung mit einer dünnen
Nickelschicht überzogen wird. Diese Nickelschicht schützt den Eisendraht vor Oxydation
und erteilt ihm eine härtere Oberfläche und größere Elastizität, so daß der Draht
am Kupferkern nicht haftet.
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Es ist bereits ein Verfahren bekannt, wonach ein sehr dünner Eisendraht
zunächst versilbert werden soll, damit der Eisendraht auf einen noch geringeren
Durchmesser gebracht werden kann: dann soll die Verarbeitung erfolgen und schließlich
die Silberschicht wieder galvanisch entfernt werden. Der Silberüberzug beeinflußt
den elektrischen Widerstand des Eisendrahtes erheblich und muß daher entfernt werden,
was nur auf elektrolytischem Wege geschehen kann. Dabei wird der Eisendraht zwangsläufig
angegriffen.
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Der Nickelüberzug dagegen braucht nicht entfernt zu werden.
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Der mit Nickel überzogene Draht aus kohlenstoffarmem Eisen wird durch
Düsen auf den erforderlichen Querschnitt gezogen, wobei die Schmierung durch in
Wasser aufgeschlemmten kolloidalen Graphit erfolgen kann.
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Der auf den erforderlichen Querschnitt gezogene und mit Nickel bedeckte
Eisendraht wird in der erforderlichen Ausführung in bekannter Weise auf einem Kupferkern
gewendelt, wobei die Steigung der Wendel zweckmäßig um etwa 3% kleiner gewählt wird,
als für die fertige Wendel beabsichtigt ist.
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Nach dem Wendeln wird der Kerndraht in bekannter Weise mit den darauf
befindlichen Wendeln um 2 bis 30/0 gedehnt, wodurch der Kerndraht ganz ausgerichtet
wird und nach dem Aufschneiden auf die erforderliche Länge die Wendeln vom Kern
leicht entfernt werden können. Solche Wendeln sind im Gegensatz zu den Wendeln aus
reinem Eisen an der Luft lagerfähig.
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Die Wendeln werden nach der Entfernung des Kupferkernes in Quarzröhren
bei 8oo° C in inerter Atmosphäre geglüht, was an sich ebenfalls bereits bekannt
ist.
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Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Wendeln werden
in üblicher Weise auf ein Gestell montiert und dieses in einem Kolben eingeschmolzen.
Der Kolben wird entlüftet und mit Wasserstoff von geringem. Druck gefüllt. Erfindungsgemäß
muß der Fülldruck um einige Millimeter Quecksilbersäule mehr betragen, als es für
die gleiche Charakteristik der Röhre mit reinem Eisendraht nötig wäre.
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Das erfindungsgemäße Verfahren sei an Hand des nachfolgenden Beispiels
näher erläutert: Blumendraht mit einem Kohlenstoffgehalt von weniger als o,2% und
einem Durchmesser von 50,u wird nach erfolgter Reinigung elektrolytisch mit einer
ungefähr 2,U
dicken Nickelschicht überzogen. Nun wird dieser Draht bei Zimmertemperatur
mit einer Stichabnahme von i2% auf den Durchmesser von 38,e1 gezogen. Als Schmiermittel
wird eine kolloidale Lösung von Graphit in Wasser benutzt. Dieser Faden wird auf
einem weichen Kupferdraht von 0,4 mm Durchmesser mit einer Steigung, die das 3,5fache
des Drahtdurchmessers beträgt, gewendelt. Nach je 77 Windungen wird ein Intervall
angebracht von ungefähr 2 mm Länge, worauf wieder ein weiteres Wendeln erfolgt.
Auf diese Weise werden Wendelabschnitte erhalten, zwischen denen jeweils ein Intervall
von praktisch geradem Draht liegt. Der Kupferdraht mit der darauf befindlichen Wendel
wird um 2 bis 30/0 in seiner Gesamtlänge gedehnt. Sodann wird auf die gewünschte
Länge aufgeschnitten und kann nunmehr die fertige Wendel von dem geraden Kerndraht
leicht heruntergezogen werden. Die fertigen Wendeln werden 5 Minuten lang bei 8oo°
C in inerter Atmosphäre geglüht.