DE1051946B - Vorrichtung zur Herstellung von Schichtwiderstaenden durch Niederschlagen thermisch zersetzter Gase auf Traegerkoerper - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Herstellung von Schichtwiderständen durch Niederschlagen thermisch zersetzter Gase auf Trägerkörper bei niedrigem Druck, bei der zur Bestimmung der Menge des zugeführten Gases in dessen Zuführungsleitung ein poröser Körper eingesetzt ist.

Bei der Herstellung von Schichtwiderständen durch Niederschlagen der Schicht aus gasförmigen Verbindungen wird das Gas mit einer konstanten, vorherbestimmten Geschwindigkeit in eine erhitzte Kammer eingeleitet, in welche die zu beschichtenden Körper eingebracht sind. Die Geschwindigkeit der Gasströmung muß genau kontrolliert werden, da es nur dann möglich ist, einen Körper zu erhalten, bei dem die niedergeschlagene Schicht (Kohlenstoff od. dgl.) die gewünschte Dicke und Qualität und damit einen geforderten Widerstand aufweist. Die Strömungsgeschwindigkeit des Gases bzw. Dampfes ist jedoch zu niedrig, als daß sie durch normale Strömungsregelventile od. dgl. geregelt werden könnte.

Es ist bei der Herstellungvon Schichtwiderständen, bei der die Widerstandsschicht aus Gasen niedergeschlagen wird, bekannt, die Durchsatzmenge oder den Durchfluß des Gases mittels einer Kapillare von entsprechendem Innenquerschnitt zu steuern. Zu dem gleichen Zweck hat man auch schon ein poröses Kissen ans Filterpapier od. dgl. faserigem Material verwendet.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zur Herstellung von Schichtwiderständen mittels thermischer Zersetzung von Gasen bei niedrigem Druck zu schaffen, bei der die Gasdurchflußmenge genau gesteuert und über lange Zeiten konstant gehalten werden kann.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der poröse Körper gemäß der Erfindung ein oder mehrere poröse Diaphragmen, Scheiben oder Pfropfen aus gesintertem, gegenüber dem Gas intertem Material aufweist. Vorteilhafterweise wird als Material gesintertes Glas verwendet.

Mit Hilfe dieses erfindungsgemäßen porösen Körpers läßt sich die Durchflußmenge wesentlich genauer und einfacher einstellen und über eine längere Zeit unverändert aufrechterhalten, als es beispielsweise mit Filterpapier möglich ist, da das gesinterte Material seine für die Diffusion des Gases wichtigen Eigenschaften über lange Zeit praktisch unverändert beibehält, was bei faserigem Material nicht der Fall ist. Eine Einstellung der Durchflußmeiige ist bei dem gesinterten Diffusionskörper mit seinem sich über einen relativ großen Querschnitt erstreckenden Diffusionsbereich auch wesentlich einfacher und genauer als z. B. bei Verwendung von einer Kapillare mit einer einzigen Durchtrittsöffnung. Eine Einstellung

Vorrichtung
zur Herstellung von Schichtwiderständen durch Niederschlagen thermisch
zersetzter Gase auf Trägerkörper

Anmelder:
Erie Resistor Limited, London

Vertreter: Dr.-Ing. F. Wuesthoff, Dipl.-Ing. G. Puls
und Dipl.-Chem. Dr. rer. nat. Ε. Frhr. ν. Pechmann,
Patentanwälte, München 9, Sctrweigerstr. 2

Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 10. Juni 1953

Arthur Francis Drewett, London,
ist als Erfinder genannt worden

ist außerdem viel einfacher, weil die Diffusionseigenschaften eines gesinterten porösen Körpers über eine große Fläche praktisch homogen sind, so daß eine Verdoppelung oder Halbierung der Durchtrittsmenge des Gases einfach durch Verdoppelung oder Halbierung der wirksamen Durchtrittsfläche des gesinterten Körpers vorgenommen werden kann. Durch die Homogenität des Körpers ist eine Einstellung auch durch Abdeckung einer beliebigen Fläche vorbestimmter Größe auf jeden gewünschten Wert ohne nochmalige Kalibrierung möglich. Diese Vorteile sind mit den bekannten porösen Elementen nicht erzielbar.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Fig. 1 ist ein Schema des Geräts zur Ausführung der Erfindung, und

Fig. 2 ist ein Längsschnitt eines gesinterten Körpers.

Das Gerät nach Fig. 1 ist zur Herstellung von elektrischen Widerständen geeignet, die von einer auf Isoliermaterialstangen niedergeschlagenen Kohlenstoffschicht mit oder ohne zusätzliche Substanzen gebildet werden. Solche Widerstände bezeichnet man gewöhnlieh als Widerstände aus durch Cracken erhaltenem Kohlenstoff; sie werden wegen ihrer hohen Stabilität verwendet.

Die Widerstandsschicht kann jedoch ebenso durch Niederschlagen anderer Stoffe gebildet werden.

809 768/38+

Claims (2)

Der zur Herstellung des Kohlenstoffs angewendete Kohlenwasserstoff kann aus einer großen Vielzahl von Kohlenwasserstoffen gewählt werden; vorzugsweise wird jedoch Heptan, Benzol oder Methan verwendet. Der KohlenwasserstofflO befindet sich in einem völlig abgedichteten Behälter 11, aus dem er über ein Rohr 12 abgezogen v/erden kann. Die Temperatur des Kohlenwasserstoffs wird zweckrnäßigerweise mittels eines selbst wieder thermostatisch geregelten Mantels 13 von Wasser od. dgl. geregelt. Zusätzlich oder auch alternativ kann die zur Verdampfung erforderliche Erwärmung des Kohleinvasserstoffs in einer geeigneten Kammer ausgeführt werden, wie sie bei 14 angedeutet ist. Aus der Kammer 14 strömt der im Rohr 12 befindliche Dampf zu einem Strömungsregelelement, das im einzelnen in Fig. 2 gezeigt ist. Dieses Element umfaßt eine Scheibe bzw. einen Einsatz 15. der porös ist bzw. durch den Gas hindurclidiffundieren kann. Ein geeigneter Einsatz wird aus gesinterten Glasteilchen erhalten, wie sie im Handel erhältlich sind. In diesem Fall ist es möglich, die Scheibe an die Wände eines Glasrohrs 16 anzuschmelzen. Die gesinterten Glaseinsätze werden nach ihren Porositätsfaktoren bezeichnet. Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung sind Scheiben aus Glasteilchen in der Größenordnung von 15, 30 oder 40 Mikron geeignet. Trotz der Abstufungen dieser Scheiben ist in der Praxis ihre Leistung nicht genügend vorherbestimmbar, um sie ohne vorherige Kalibrierung verwenden zu können. In den meisten Fällen wird die durch eine in das Rohr 16 eingeschmolzene poröse Scheibe erhaltene Strömungsgeschwindigkeit nicht den gewünschten Wert aufweisen. Durch die Verwendung der erfindungsgemäßen Sinterkörper kann man aber die Geschwindigkeit auf verschiedene Weise leicht ändern. Wenn die Geschwindigkeit zu hoch ist, können z. B. zwei hintereinanderliegende Scheiben benutzt werden, wie es in Fig. 1 bei 17, 18 angedeutet ist. Wenn andererseits die Geschwindigkeit zu niedrig ist, können zwei Scheiben parallel zueinander angeordnet werden, wie es bei 19, 20 angedeutet ist. Es können auch Kombinationen von in Reihe und parallel geschalteten Scheiben verwendet werden. Wenn die bei einer einzigen Scheibe erhaltene Geschwindigkeit zu hoch ist, ist es auch möglich, die Geschwindigkeit dadurch zu reduzieren, daß ein Teil der Oberfläche unwirksam gemacht wird, wie es bei 21 in Fig. 2 angedeutet ist. Zu diesem Zweck kann Harz, Zahnzement1Wachs, Siegellack oder Farbe verwendet werden. Es ist nur notwendig, daß das verwendete Material durch die angewendeten Kohlenwasserstoffe nicht angegriffen wird. Auf ίο diese Weise, nämlich durch einen Kalibrierungsprozeß, kann die Strömungsgeschwindigkeit einer gegebenen Scheibe ermittelt und — wenn auch nur durch Verringerung der Strömungsgeschwindigkeit — geändert werden. Die mit diesen porösen Körpern erhaltenen Strömungsgeschwindigkeiten sind über eine große Zeitspanne sehr konstant, so daß die Scheiben bei gegebenen Betriebsbedingungen in dem übrigen Teil des Gerätes nach den vorgegebenen Werten des herzustellenden elektrischen Widerstandes, der nach einer gegebenen Niederschlagszeit erhalten wird, kalibriert werden können. Dies ist in der Praxis von großer Bedeutung. Zur Herstellung des Niederschlags können auch mehr als nur ein gasförmiger Stoff verwendet werden. Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Herstellung von Schichtwiderständen durah Niederschlagen thermisch zersetzter Gase auf Trägerkörper bei niedrigem Druck, bei der zur Bestimmung der Menge des zugeführten Gases in dessen Zuführungsleitung ein poröser Körper eingesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der poröse Körper ein oder mehrere poröse Diaphragmen, Scheiben oder Pfropfen aus gesintertem, gegenüber dem Gas inertem Material aufweist.

2. Vorrichtung naah Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Material gesintertes Glas ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Britische Patentschriften Nr. 591 617, 541 241;
USA--Patentsohrift Nr. 2 414 625.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen