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Verfahren zur Herstellung von Schutzschichten auf elektrischen Widerständen
Elektrische Widerstandselemente, insbesondere sogenannte Schichtwiderstände, müssen
gegen mechanische Einwirkungen und vor allem gegen den Einfluß von Atmosphärilien
od. dgl. mit einer Schutzschicht versehen sein, damit die Ausgangswerte des Widerstandes
weitgehend erhalten bleiben. Wenn man von einem Einbau der Widerstandselemente in
gehäuseähnliche Einrichtungen, z. B. Einschmelzen in evakuierte Glasrohre od. d-1.,
absieht, kommen im wesentlichen unmittelbar auf der Widerstandsschicht aufgebrachte
Schutzschichten aus Lack in Betracht, die durch Tauchen, Spritzen oder ähnliche
Verfahren auf den Widerstandskörper aufgebracht und unter Wärmeeinwirkung getrocknet
bzw. gehärtet werden. Bekanntlich stellen derartige Überzüge nur einen bedingten
Schutz dar, da Wasserdampf im Laufe der Zeit hindurchdiffundiert und das Widerstandselement
beeinflußt. Es besteht also von jeher der Wunsch, in dieser Hinsicht wirkungsvollere
Schutzüberzüge zu schaffen. Ein weiterer Nachteil, der den bekannten Anordnungen
anhaftet, ist der, daß zur Erzielung des Schutzmantels eine individuelle Behandlung
jedes Widerstandselementes erforderlich ist, wodurch die Herstellung dieser Schaltelemente
ungemein verteuert wird.
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Erfindungsgemäß wird ein Verfahren benutzt, nach welchem die Herstellung
der Schutzüberzüge im Rahmen einer Massenbehandlung möglich ist und wobei gleichzeitig
noch die Art dieser Überzüge
wirkungsvoller ist. Das gekennzeichnete
Verfahren besteht darin, daß die Widerstände durch thermische Zersetzung von ' ggasförmigen
Kohlenstoffverbindungen mit -einer nicht leitenden Hartkohleschicht überzogen werden.
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Es ist bekannt, elektrische Widerstände so herzustellen, daß man durch
thermische Zersetzung einer gasförmigen Kohlenstoffverbindung auf einen Trägerkörper
eine Kohleschicht niederschlägt, die als aktives Widerstandselement dient. Diese
sogenannte Hartkohle oder Glanzkohle verfügt bekanntlich über ausgezeichnete elektrische
Eigenschaften, so daß, sofern die Belastungsfähigkeit und ähnliche Werte des Widerstandes
die Anwendung dieses Verfahrens zulassen, nur von diesem Herstellungsverfahren Gebrauch
gemacht wird. Diese Hartkohleschichten sind verhältnismäßig unempfindlich gegen
mechanische Verletzungen und bilden auch einen gegen Gase verhältnismäßig dichten
Mantel. Da die Hartkohleschichten-jedoch bisher nur als aktives Widerstandselement
benutzt wurden und sich ihre elektrischen Werte durch Einwirkung von Luftfeuchtigkeit
u. dgl. ändern, war für sie ebenfalls eine Schutzumhüllung notwendig. Die Schutzwirkung,
die diese Harfkohleschichten auszuüben vermögen, hätte also erst dann in Erscheinung
treten können, wenn-man sie- nicht -als.-:W-ider-. standsschicht, sondern als Schutzschicht
auf .einer anderen Widerstandsschicht verwendet haben würde. Dies ist nun bisher
deswegen üicht möglich gewesen, weil die benutzten Hartkohleschichten infolge ihrer
Leitfähigkeit und in paralleler Anordnung zum eigentlichen Widerstandselement dessen
Werte verändern.
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Bedient man sich nunmehr, wie es die Erfindung vorschreibt, solcher
Kohlenstoffverbindungen, die zwar ebenfalls Hartkohleschichten bilden, jedoch für
den elektrischen Strom völlige Nichtleiter sind, dann kann die Schutzeigenschaft
dieser Schichten ausgewertet werden.
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Um nicht leitende Hartkolileschichten zu erhalten, muß man solche
Verbindungen benutzen, bei denen Fremdbestandteile, z. B. Sauerstoff, Stickstoff,
Schwefel u. dgl., eingebaut sind. Derartige Schichten besitzen im Gegensatz zu reinen
Hartkohleschichten keinerlei Leitfähigkeit und können als vollkommene Isolatoren
des elektrischen Stromes betrachtet werden.
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Bei der Herstellung nicht leitender Hartkohleschichten kann man von
Kohlenwasserstoffverbindungen mit aliphatischen Aminen ausgehen, beispielsweise
Äthylamin oder auch Verbindungen mit Pyridin oder Schwefelsäurediäthylester oder
ähnliches benutzen. Die Zersetzungsbedingungen derartiger Kohlenstoffverbindungen
sind in geringem Umfange untereinander verschieden, bewegen sich jedoch, allgemein
betrachtet, im Rahmen der üblichen Zersetzungsbedingungen bei der Widerstands-Hartkohle-Herstellung,
so daß ohne irgendwelche Änderungen bestehende Bekohlungseinrichtungen für diesen
Zweck benutzt werden können. Die Herstellung von Widerständen mit derartigen Hartkohleschutzschichten
vollzieht sich derart, daß die Widerstandselemente, beispielsweise also auch mit
Kohlenstoffschichten versehene Trägerkörper, in eine Bekohlungsapparatur als Schüttgut
eingebracht werden und eine entsprechend lange Zeit dem Einfluß einer entsprechend
hohen Temperatur bei gleichzeitiger Anwesenheit der gewählten nicht leitenden Kohlenstoffverbindung
ausgesetzt werden. Es scheidet sich dann auf den Widerständen eine nicht leitende
Kohlenstoffschicht ab; die völlig trocken, glatt und mechanisch sehr fest ist und
einen idealen Schutz für die Barunterliegende Widerstandsschicht darstellt. Fehlerstellen,
die an Auflagestellen der Widerstandselemente entstehen könnten, werden in gleicher
Weise wie bei der Ausbildung von Kohlestoffwiderstandsschichten durch Drehen der
Bekohlungsapparatur oder Umschütten der Widerstände od. dgl. vermieden.
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Abgesehen davon, daß die Ausbildung der Schutzschicht in der gekennzeichneten
Weise eine Massenfertigung darstellt, .die gegenüber den bisher gebräuchlichen Verfahren
eine wesentliche Verbesserung bedeutet,. entfällt,darüber hinaus, noch der bei der
Anwendung von Lackschutzschichten erforderliehe Einbrennvorgang.
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Die. Kontaktierung von mit derartigen Schutzschichten überzogenen
Widerständen kann beispielsweise in derArt vorgenommen werden, daß man mit Hilfe
von Kratzinstrumenten an den gewünschten Stellen Verletzungen der Schutzschicht
hervorruft, die bis auf die Widerstandsschicht bzw. auch noch durch diese hindurch
bis auf den Trägerkörper reichen. Ein darauf aufgebrachtes, zunächst flüssiges und
später erhärtendes Kontaktmittel, z. B. leitender Lack, gibt -die gewünschte Stromzuführung.
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Besonders zweckmäßig ist es; bei gleichzeitiger Benetzung durch das
flüssige Kontaktmittel viele feine, sich in Richtung der Widerstandsstabachse erstreckende
Risse anzubringen, weil dabei das Kontaktmittel gleichsam in die einzelnen Kontaktfugen
eingedrückt wird.