DE877641C - Bau elektrischer Mess- oder Anzeigeinstrumente mittels eines Verfahrens zur Herstellung metallischer Verbindungen (Beschwerungen) an schwingenden Systemen - Google Patents

Description

• Bau elektrischer Meß- oder Anzeigeinstrumente mittels eines Verfahrens zur Herstellung metallischer Verbindungen (Beschwerungen) an schwingenden Systemen Die Erfindung betrifft den Bau elektrischer Meß-und Anzeigeinstrumente. Sie ist hier insbesondere auf ein Verfahren bezogen, das der Herstellung metallischer Verbindungen (Beschwerungen) an schwingenden Systemen, vorzugsweise mit oder zwischen (an) dünnen und dünnsten Drähten, dient. Beispiele solcher schwingenden Systeme sind die Drehspule des nach ihr benannten Meßinstrumentes und die Zunge der entsprechend bezeichneten Resonanz-Frequenz-Messer.
• Erfindungsgemäß werden mit der Aufbringung eines metallischen und auf Schmelztemperatur erwärmten Binde- oder Beschwerungsstoffes auf die Verbindungs-(Beschwerungs-)stellen die zu vereinigenden (beschwerenden) Teile zumindest an den genannten Stellen in mechanische Schwingungen versetzt. Die Schmelztemperatur des gewählten Binde-(Beschwerungs-)metalls liegt dabei unterhalb derjenigen der zu vereinigenden (beschwerenden) Teile.
• Die auf diese Weise gewonnenen Verbindungen (Beschwerungen) zeichnen sich durch eine besonders innige, d. h. feinteilige Vermischung ihrer Elemente an deren gegenseitigen Übergängen aus. Ein wesentlicher Vorzug des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß sich die erwähnte Feinverteilung auch auf fremde Oberflächenschichten -der vereinigten oder beschwerten Gegenstände erstreckt. Dazu gehören Schmutz- und Oxydschichten sowie Überzüge aus Lack, Faserstoffen u. dgl. Auch Schutzschichten, die durch eine besondere Behandlung des Grundmetalls erzielt sind, wie beispielsweise der Aluminiumschutz des Eloxalverfahrens, sind davon nicht ausgenommen. Durch die Sprengwirkung der mechanischen Schwingungen werden die Fremdschichten in kleinsten Teilen von ihrem Träger abgetrennt und in annähernd homogener Verteilung vom Binde-(Beschwerungs-)metall aufgenommen. Demgemäß erübrigt sich hier eine besondere Oberflächenbehandlung, die, dem Verbindungs-(Beschwerungs-)vorgang vorausgeschickt, der »Blanklegung« der zu vereinigenden (beschwerenden) Teile dient. Die Innigkeit, mit der sich die Verbindungselemente untereinander vermischen, hat zur Folge, daß die fertiggestellte Verbindung selbst von allzu sprunghaften Eigenschaftsübergängen frei ist. Das gilt insbesondere hinsichtlich der Elastizität und des elektrischen Übergangswiderstandes. Aus diesem Grund ist das Verfahren nach der Erfindung mit besonderem Vorteil dort anwendbar, wo es sich um die Verbindung (Beschwerung) schwingungsausgesetzter und stark beanspruchter Teile handelt. Hier sind es wiederum die Verbindungen (Beschwerungen) mit oder zwischen (an) dünnen und dünnsten Drähten bzw. Spulen, für die das Verfahren nach der Erfindung eine wesentliche Vereinfachung ihrer Herstellung und eine bedeutende Verbesserung ihrer Eigenschaften mit sich bringt. So .entfällt beispielsweise die mühsame und zeitraubende Vorbehandlung dünnster Aluminiumdrähte, aus denen beispielsweise die Spulenwindungen beweglicher Anzeigeorgane (Spiegelgalvanometer) bestehen. Hier wurde bisher die Fremd- oder Oxydschicht in einem Schabprozeß entfernt, wobei der Materialausfall beträchtlich war und die Feststellung der vollzogenen Fremdschichtentfernung auf erhebliche Schwierigkeiten stieß. Für die Gesamtheit solcher Anzeigeorgane bedeutet das Verfahren nach der Erfindung verstärkte Konstanz des Nullpunktes bzw. des Meßwertes (Fortfall eines nullpunktändernden Lösungsmittels für die Oberflächenverunreinigungen). Die Anwendung auf die Aufhängefäden beweglicher Anzeigeorgane führt zur Erhöhung von Verdrehungsuni Reißfestigkeit des Aufhängers. Bei den Verbindungen feindrähtiger Spiralen, wie beispielsweise der Richtkraftfedern von Drehspulinstrümenten mit deren Drehspulen, bewirkt das Verfahren nach der Erfindung eine wesentliche Verringerung der elastischen Federnachwirkung und des elektrischenÜbergangswiderstandes der Verbindungsstelle. Genauigkeit und Zuverlässigkeit des Instrumentes werden in beachtlichem Ausmaß gesteigert. Ähnliches gilt für die Abstimmung und Anzeigegenauigkeit der bereits erwähnten Zungenfrequenzmes:ser. Hier erfolgt bekanntlich die Feinabstimmung der Zungen .durch deren unterschiedliche Beschwerung mit einem geeigneten metallischen Werkstoff.
• Das Verfahren nach der Erfindung ist keineswegs auf Verbindungselemente aus bestimmten Metallen beschränkt, erleichtert jedoch die Vereinigung von Aluminiumteilen miteinander und mit Teilen aus anderem Metall in besonderem Maße.
• Was die Frequenz der mechanischen Schwingungen anbelangt, so haben Versuche ergeben, daß die Wirkung der erfindungsgemäßen Maßnahmen auch bei niedrigeren Frequenzen eintritt, daß aber höheren Frequenzen (zo ooo bis 2o ooo Hz) der Vorzug zu geben ist. Die Schmelzwärmezufuhr für den metallischen Bindestoff ist in einfachster Weise durch Benutzung eines wärmekapazitiven und -leitfähigen Gegenlagers sichergestellt, das mit einer Heizvorrichtung, vorzugsweise elektrischer Natur, versehen ist. Beispielsweise kann die Heizvorrichtung aus einem strombeschickten Widerstand bestehen, der das rohrförmig ausgebildete Gegenlager konzentrisch und spielraumgebend umgibt; dabei ist das Gegenlagerrohr an dem einen Ende durch eine Kappe verschlossen. Handelt es sich um die Verbindung besonders feiner und empfindlicher Teile, also beispielsweise um jene dünnster Metallfäden (0,003 bis o,o8 mm), so wird erfindungsgemäß das Gegenlager mit einem nach außen offenen Hohlraum zur Aufnahme des metallischen Binde- oder Beschwerungsstoffes versehen. Der Kappe des röhrenförmig ausgebildeten Gegenlagers wird in diesem Fall zweckmäßig eine nach dem Rohrinnern gekrümmte Form erteilt. Die zu verbindenden Teile werden dann in den mit geschmolzenem Bindestoff gefüllten Hohlraum eingetaucht und mit dem Gegenlager in Schwingungskontakt gebracht. Die Aufbringefläche des Gegenlagers bzw. dessen Kappe ist zweckmäßig aus einem Werkstoff hergestellt, der sich bei den in Frage kommenden Temperaturen nicht mit dem Binde- oder Beschwerungsstoff legiert.
• Erfindungsgemäß ist der als Gegenlager benutzte Körper an seinem der Lagerfläche abgewandten Ende aus magnetostriktivem Werkstoff, vorzugsweise aus Nickel, hergestellt und großflächig ausgebildet. Die Schwingungserregung des Gegenlagers erfolgt in einfachster Weise durch Anordnung seines magnetostriktiven Endes im Feld einer Magnetspule, die frequenzentsprechend und gegebenenfalls auch frequenzveränderbar erregt wird. Die großflächige Ausbildung des magnetostriktiven Gegenlagerendes dient dabei der Abführung der wirbelstrombedingten Wärmemengen. Geringe Wirbelstromverluste und optimale Luftkühlung sind in besonders zweckmäßiger Weise dadurch sichergestellt, daß der magnetostriktive Teil des Gegenlagers aus radial oder fächerförmig verlaufenden Flächen zusammengesetzt ist. Zur Erregung der Magnetspule kann zweckmäßig ein Röhrensender in Rückkopplungsschaltung benutzt werden. Die Spule bildet dabei, durch eine gegebenenfalls veränderbare Kapazität ergänzt, dessen Abstimmkreis. Bedienung und Aufbau der Anordnung zur Ausführung des Verfahrens nach der Erfindung sind wesentlich einfacher bei Benutzung eines Löschfunkensenders mit der Magnetspule als Bestandteil seines Schwingungskreises. Wegen der Dämpfung der elektrischen Schwingungen erübrigt sich bei diesem Gerät eine feinere Abstimmung des aus Magnetspule und Kapazität bestehenden Schwingungskreises. Es ist gegen geringe Veränderungen der Eigenfrequenz des Gegenlagers, wie sie bei dessen Erwärmung auftreten, unempfindlich. Solange es sich nicht um die Erzeugung besonders großer Energien mit gutem Wirkungsgrad handelt, ist der Löschfunken- dem Röhrensender vorzuziehen.
• Das Gegenlager kann auch auf rein elektromagnetischem Wege in Schwingungen versetzt werden, d. h. ohne besondere magnetostriktive Eigenschaften zu besitzen. Es braucht nur ganz oder teilweise aus ferromagnetischem Material gefertigt zu sein. Der ferromagnetische Teil ist dann einem äußeren magnetischen Wechselfeld auszusetzen, beispielsweise dem eines entsprechend erregten Elektromagneten.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Bau elektrischer Meß- oder Anzeigeinstrumente mittels eines Verfahrens zur Herstellung metallischer Verbindungen (Beschwerungen) an schwingenden Systemen, vorzugsweise mit oder zwischen (an) dünnen und dünnsten Drähten, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Aufbringung eines metallischen und auf Schmelztemperatur erwärmten Bindestoffs auf die Verbindungs-(Beschwerungs-)stellen die zu vereinigenden (beschwerenden) Teile zumindest an diesen Stellen in mechanische Schwingungen versetzt werden. a. Verfahren nach Anspruch i, gekennzeichnet durch eine vergleichsweise hohe Frequenz der mechanischen Schwingungen, vorzugsweise von io ooo bis 2o ooo Hz. 3. Verfahren nach den Ansprüchen i und z, gekennzeichnet durch die Aufbringung der zu verbindenden (beschwerenden) Teile auf ein in mechanische Schwingungen versetztes Gegenlager. 4. Anordnung zur Ausübung des Verfahrens nach den Ansprüchen i bis 3, gekennzeichnet durch ein wärmekapazitives und -leitfähiges Gegenlager, das mit einer Heizvorrichtung, vorzugsweise elektrischer Natur, und gegebenenfalls mit einem nach außen offenen Hohlraum zur Aufnahme des metallischen Bindestoffs versehen ist. 5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der als Gegenlager benutzte Körper an seinem der Lagerfläche abgewandten Ende aus magnetostriktivem Werkstoff, vorzugsweise Nickel, besteht und großflächig ausgebildet, vorzugsweise aus radial verlaufenden Flächen zusammengesetzt ist. 6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das magnetostriktive Ende des Gegenlagers im Feld einer Magnetspule angeordnet und diese in der Frequenz, gegebenenfalls variabel, der mechanischen Schwingungen erregt ist. 7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Spule miteinem gegebenenfalls veränderlichen Kondensator zu einem Schwingungskreis ergänzt ist. B. Anordnung nach den Ansprüchen 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erregung der Spule ein Röhrensender in Rückkopplungsschaltung benutzt wird, wobei die schwingungskreisergänzte Spule den Abstimmkreis des Senders bildet. g. Anordnung nach den Ansprüchen 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Spule in den Schwingungskreis eines Löschfunkensenders geschaltet ist.