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DE2509763C3 - Mehrdraht-Sauerstoffelektrode und Verfahren zur Herstellung derselben - Google Patents

Mehrdraht-Sauerstoffelektrode und Verfahren zur Herstellung derselben

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DE2509763C3
DE2509763C3 DE2509763A DE2509763A DE2509763C3 DE 2509763 C3 DE2509763 C3 DE 2509763C3 DE 2509763 A DE2509763 A DE 2509763A DE 2509763 A DE2509763 A DE 2509763A DE 2509763 C3 DE2509763 C3 DE 2509763C3
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electrode
wire
glass
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cathode wire
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George Fredericks
Helmut List
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Avl AG
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Publication date
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    • H01J9/02Manufacture of electrodes or electrode systems
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
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Description

Die Erfindung betrifft eine Mehrdraht-Sauerstoffclektröde, derer! reaktive Elcktfodenoberflächc von in
der Stirnfläche einer insbesondere zylindrischen Elektrodenspitze aus Glas freiliegenden und auf einem Kreis verteilten Querschnittsflächen mehrerer Elektrodendrähte gebildet ist und bei welcher die in der Elektrodenspitze eingeschmolzenen Elektrodendrähte mit einem in einer Glashülle angeordneten Kathodendraht elektrisch verbunden sind, sowie ein Verfahren zur Herstellung der Mehrdraht-Sauerstoffelektrode.
Bei Sauerstoffelektroden sind die Kathoden- und Elektroriendrähte im allgemeinen aus Platin und die Glashüllen mit den Elektrodcnspitzen aus einem Glas, z.B. Bleiglas oder »Jenaer Glas 16 III«, das praktisch den gleichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten wie Platin und einen für solche elektrochemische Elektroden ausreichend hohen spezifischen elektrischen Widerstand hat Auf der Stirnfläche der Elektrodenspitze sind die von den freiliegenden Endflächen der Elektrodendrähte gebildeten reaktiven Bereiche auf einem Kreisumfang gleichmäßig verteilt, so daß sie voneinander gleichen Abstand haben. Die Elektrodendrähte sind aus meßtechnischen Gründen möglichst dünn, ihr Durchmesser beträgt z. B. 0,01 mm, und verhältnismäßig lang und sie müssen in der Elektrodenspit/c glatt, vor allem knickfrei und selbstverständlich unterbruchslos eingeschmolzen und zudem in gutem 2*> elektrischen Kontakt mit dem Kathodendraht sein. Wegen dieser Anforderungen und der Freiheit der Elektrodendrähte ist die Herstellung von Menrdraht-Sauerstoffelektroden schwierig. Wesentlich erleichtert wird die Anfertigung durch Verwendung von glasum- vi mantelten Platindraht, der sich leicht handhaben läßt und in guter Qualität erhältlich ist. Üblicherweise werden deshalb z. B. für die bekannten Vierdraht-Sauerstoffelektroden vier Stücke glasummantelten Platindrahtes in einem Glasröhrchen zu einer Elektrodenspit- sr. ze zusammengeschmolzen. Die einzelnen Stücke glasummantelten Platindrahtes können vor dem Zusammenschmelzen leicht auf Fehlerfreiheit geprüft werden und mit einiger Sorgfalt beim Zusammenschmelzen werden auch kompakte und keine Kapillarkanäle w enthaltende Elektrodenspitzen erhalten, in denen die Elektrodendrähte, wie verlangt, angeordnet sind. Zur elektrischen Verbindung der Elektrodendrähte mit dem Kathodendraht wrd hierbei Quecksilber benutzt. Oberhalb der Elektrodenspitze wird im Glasröhrchen r> ein Quecksilber enthaltender Hohlraum vorgesehen, in den die Enden der F.lektrodendrähte und des Kathodendrahtes hineinragen. Die Verwendung von Quecksilber für die Kontaktgabe führt aber zu Nachteilen, und zwar sowohl in d°r Fabrikation der Sauerstoffelektroden, da in wegen der beim Umgang mit Quecksilber notwendigen Vorsichtsmaßnahmen zusätzlicher Aufwand erforderlich ist, wie auch bei der Benutzung der fertigen Sauerstoffelektrodcn, da das für die Gewährleistung eines einwandfreien Kontaktes aller Flektrodendrähte Γ>ί mit dem Kathodendraht vor Inbetriebnahme übliche Schütteln der Elektrode lästig ist und unbrauchbar gewordene F.lektroden nicht weggeworfen werden können sondern wegen des Quecksilbers entsprechend behandelt werden müssen. Für die Praxis wären deshalb Mehrdraht-Sauerstoffelektröden, die kein Quecksilber enthalten, von Vorteil Solche Sauerstoffelektroden lassen sich jedoch aus glasummantelteri Elektroden* drähten nicht wirtschaftlich herstellen.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Mehrdraht-Sauer' stöffeleklrode zu schaffen, bei welcher die durch der) Quecksilberkontakt bedingten Nachteile durch eine feste Verbindung der F.lektrodendrähte mit dem Kathodend.aht behoben sind, und ein Verfahren zi: deren Herstellung anzugeben, das zumindest nicht wesentlich aufwendiger ist als das für die Anfertigung der bekannten Elektroden dieser Art angewandte.
Die erfindungsgemäße Mehrdraht-Sauerstoffelektrode ist dadurch gekennzeichnet, daß der Kathodendraht in der Elektrodenspitze im Scheitelpunkt einer mit der Elektrodenspitze koaxialen halbkugelförmigen Stützfläche gehalten ist und daß die Elektrodendrähte am Scheitelpunkt der Stützfläche am Kathodendraht elektrisch leitend befestigt sind und jeder Elektrodendraht im Viertelbogen über die Stützfläche und dann parallel zur Achse der Elektrodenspitze zu deren Stirnfläche geführt ist Diese Befestigung der Elektrodendrähte am Kathodendraht und Führung über die Stützfläche gewährleistet eine sichere und dauerhafte elektrische Verbindung der Drähte und ermöglicht eine einfache Heistellung der Sauerstoffelektrode.
Das erfindungsgemäße Verfahre,: zur Herstellung einer solchen Mehrdraht-Sauerstoffelek.rode ist dadurch gekennzeichnet, daß ein Kathodendraht und ein runder Glasstab an einem Ende unter Bildung eines halbkugelförmigen Überganges vom dünneren Kathodendrah: zum dickeren Glasstab miteinander fest verbunden und am Kathodendraht am die Stützfläche bildenden halbkugelförmigen Übergang gespannte Elektrodendrähte elektrisch leitend befestigt werden, daß dte Elektrodendrähte über die haibkugelförmige Übergangs-Stützfläche gebogen, längs des Glasstabes ausgespannt und ihre Enden an dem Glasstab mittels einer Klebemasse angeklebt werden, daß der Kathodendraht mit dem Glasstab und den Elektrodendrähten in eine Glashülle, die eine für d'e Aufnahme des Glasstabes mit den Elektrodendrähten dimensionierte rohrförmige Spitze aufweist, eingelegt wird und in lotrechter Lage der Glashülle mit nach unten gerichteter Spitze diese mit dem verschmolzen wird, v/obei die Länge des Glasstabes und die Wandstärke der Hüllenspitze so gewählt werden, daß beim Verschmelzen das Gewicht der Schmelze gerade die ein Zusammenziehen der Schmelze verursachenden Oberflächenkräfte kompensiert und die F.lektrodendrähte im Glas weder gedehnt noch gekrümmt werden, und daß ein F.ndstück der mit dem Glasstab verschmolzenen Elektrodenspitze abgeschnitten wird, um die Elektrodenstirnfläche mit den in ihr frei liegenden Elektrodendraht-Querschnittsflächen zu erhalten.
Der die Stützfläche ergebende Übergang kann auf beliebige Weise hergestellt werden. Der Übergang kann einfach von einem halbkugelförmig abgerundeten Ende des Glasstabes gebildet u.id zweckmäßigerweise metallis'ert >ei.i. um einen guten elektrischen Kontakt mit den Elektrodendrähten zu erhalten. Noch vorteilhafter ist es, den Kathodenuraht am einen Ende einer Kugel zurückzuschmelzen und dann den Kathodendraht mit der an den Glassiab anzuschmelzen. Die Elektrodendrähte können an den Kathodendraht und auch an die Stützfläche mit einem Metallkolloid, wie Leitsilber oder Leitgold, angklebt werden, das nach Erwärmung eine haltbare und elektrisch gut leitende Verbindung von Kathodendraht und Elektrodendrähten ergibt. Die Elektrodenspitze kann eine gerade Anzahl von Elektrodendrähten enthalten. Wobei je zwei Drähte einander diametral gegenüberliegen. Für jedes Paar einander diametral gegenüberliegender Elektrodendrähte kann ein Drahtstück verwendet werden, das gespann' und mit seiner Mitte an den Kathodendraht dicht an der Stützfläche angelegt und z. B. mit Leitülber angeklebt
wird. Als Klebemasse zum Ankleben der Elektrodendrahtenden an den Glasstab wird vorteilhaft eine Mischung aus Glaspulver, Gummiarabikum und Wasser verwendet. Die am Kathodendraht befestigten Elektrodendrähte können für die zur Kompensation der Oberflächenkräfte ermittelte Glasstablänge zugeschnitten und der Glasstab nach dem Ankleben der Elektrodendrahtenden mit der Klebemasse an der betreffenden Stelle mit einer Nadelspitzflamme auseinandergeschnitten werden, wobei sich die Klebemasse so weit erhitzt, daß das Glaspulver schmilzt und keine elektrisch leitende Brücken bildende Rückstände zurückbleiben.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert.
Es zeigt
Fig. 1 einen Längsschnitt einer Mehrdraht-Sauerstoffelektrode nach der Erfindung in schematischer Darstellung.
F i g. 2 ... F i g. 12 einzelne Verfahrensschritte für die Herstellung einer Vierdraht-Sauerstoffelektrode und
Fig. 13 die nach dem Verfahren hergestellte Vierdraht-Sauerstoffelektrode.
Die in F i g. 1 in einem vergrößerten Längsschnitt wiedergebene Mehrdraht-Sauerstoffelektrode weist eine Glashülle 1 auf, die in eine zylindrische Elektrodenspitze 2 ausläuft. Der in der Glashülle 1 gehaltene Kathodendraht 3 ist an der Elektrodenspitze 2 im Scheitelpunkt einer halbkugelförmigen Stützfläche 4 gehalten. Die Elektrodendrähte 5i, 52 sind an dem Kathodendraht 3 befestigt, und zwar so dicht wie möglich am Stützflächenscheitel. Die Befestigungsstelle ist mit 6 bezeichnet. Jeder Elektrodendraht 5|, 5j führt von der Befesligungsstelle 6 im Viertelbogen über die halbkugelförmige Stützfläche 4 und dann parallel zur Achse der Elektrodenspitze bis in deren Stirnfläche 7, in der die Drahtquerschnitte frei liegen. Die Elektrodendrähte 5i. 52 sind in der Elektrodenspitze so angeordnet, ApR ihrp in Hpr Stirnfläc-he 7 frpilipppnHpn F.nden gleichmäßig auf einem Kreisumfang verteilt sind. Wie bei Sauerstoffelektroden üblich, bestehen der Kathodendraht 3 und die Elektrodendrähte 5|, 52 aus Platin und als Material für die Hülle 1 und die Elektrodenspitze 2 ist ein Bleiglas verwendet. Der Kathodendraht 3 hat z. B. einen Durchmesser von 0,2 mm und für die Elektrodendrähte 5|, 52 ist beispielsweise ein Drahtdurchmesser von 0,01 mm vorgesehen. Die Länge der Elektrodenspitr? 2 kann von der Größenordnung 1 cm sein, der Durchmesser der Elektroden-Stirnfläche 7,3 mm betragen und die in der Stirnfläche 7 freiliegenden Elektrodendraht-Querschnitte 8 können gleichmäßig auf dem Umfang eines Kreises von z. B. ca. 1 mm Durchmesser verteilt sein. Die halbkugelförmige Stützfläche 4 hat praktisch den gleichen Durchmesser wie der Verteilungskreis und wird von einem materiellen Obergang vom kleineren Kathodendrahtquerschnitt zum größeren Verteilungskreis gebildet. Die Größenangaben sind willkürlich gewählt, entsprechen aber einer brauchbaren Sauerstoffelektrode. Der die Stützfläche 4 bildende materielle Obergang kann an sich auf irgend eine Weise hergestellt sein, wesentlich ist nur, daß durch ihn keine die Haltbarkeit der Elektrode beeinträchtigenden Spannungen hervorgerufen werden. Die Elektrodenspitze kann jede zweckmäßige Anzahl von Elektrodendrähten enthalten. Meist sind in solchen Sauerstoffelektroden vier Elektrodendrähte vorgesehen.
Die Herstellung einer solchen Vierdraht-Sauerstoffelektrode der in F i g. 1 gezeigten Art wird nachfolgend in einzelnen Verfahrensschritten beschrieben.
Für den Käthodendfaht 3 wird ein z.B. 80 rririi langes Stück reinen Platindrahtes von Durchmesser 0,2 mm verwendet, Der Platindraht wird ausgeglüht, bis er biegsam wird, und ein Ende des Drahtes wird mit Hilfe einer Flamme zu einer kleinen Kugel zurückgeschmolzen. An das eine Ende eines mindestens 30 rrirri langen Rundslabes mit dem Durchmesser 0,9 mm ± 0,05 mm
i(i wird ein als Griff dienendes Glasrohr und an das andere Ende die Kugel des Platindrahtes angeschmolzen. Man erhält so den in Fig.2 gezeigten, aus dem Kathodendraht 3, der Kugel 4a dem Glasstab 9 und Griff 10 zusammengesetzten Bauteil 11 der sich leicht handhaben läßt und bei dem die am Kathodendraht 3 anliegende Hälfte der Kugel 4a die halbkugelförmige Stützfläche 4 bildet.
Die Anbringung der aus dünnem Platindraht, Durchmesser 0,01 mm, bestehenden Elektrodendrähte 5i, 52 erfolgt zweckmäßig unter einem Mikroskop. An die Mitte eines ausgespannten, ca 30 mm langen dünnen Platindrahtes 5 wird, wie F i g. 3 zeigt, der Bauteil 11 so angelegt, daß der Platindraht 5, senkrecht zum Kathodendraht 3 verlaufend auf der Übergangsstelle des Kathodendrahtes in die Kugel 4a aufliegt. In dieser Lage ><ird der Platindraht 5 an Kathodendraht 3 und Kugel 4a mit einem kleinen Tropfen 12 Leitsilber angeklebt; die beiden von der Kugel abstehenden Drahtenden bilden das erste Paar Elektrodendrähte 5i,
jo 52. Die beiden Drahtstücke werden auf ca 10 mm gekürzt und der Draht 5 dann unter Verwendung eines elektronisch geregelten Stromes aus einem Netzgerät 13 bei ca 8000C ausgeglüht, F i g. 4 . Die letzten Schritte werden mit einem zweiten gespannten Platindraht 5a wiederholt, wobei der Bauteil 11 an die Mitte dieses zweiten Drahtes 5a so angelegt wird, daß der Platindraht 5a senkrecht zum Kathodendraht 3 und dem ersten angeklebten Platindraht 5 verläuft. Die von dem Kathodendraht 3 abstehenden Stücke des zweiten Platindrahtes 5a bilden das zweite Paar Elektrodendrähte 53, 5a. Der Bauteil 11 hat dann die in Fig. 5 gezeigte Gestalt, von der Ansatzstelle des Kathodendrahtes 3 an der Kugel 4a stehen senkrecht zum Kathodendraht 3 vier 1 cm lange Drähte ab, die rechtwinkelig zu einander ausgerichtet und mit Leitsilber angeklebt sind. Bei der Entwicklung des Leitsilbers geht man am besten wie folgt vor: Zunächst trennt man den Glasstab 9 mit einer Nadelspitzflamme ca 20 mm von der Kugel 4a entfernt, dann w, h-d der Kathodendraht 3 in lotrechter Lage, Glasstab 9 nach unten, ca 15 mm oberhalb der Kugel 4a mit einer Nadelspitzflamme 14 erwärmt, und sobald der Kathodendraht 3 an dieser Stelle hellrot glüht, zieht man den Kathodendraht langsam aufwärts, so daß auch die Platinkugel 4a zu glühen beginnt (Fig.6). Wenn die Kugel 4a glüht, wird die Flamme 14 entfernt, die feinen Platindrähte 5, 5a sind dann durch das geschmolzene Silber an Kathodendraht und Kugel angelötet. Daran anschließend schmilzt man wieder das als Griff dienende Glasrohr 10 an den Glasstab 9 an.
Den nächsten Schritt bei der Herstellung der Vierdraht-Sauerstoffelektrode veranschaulicht Fig.7. Unter einem Mikroskop werden die von der Kugel 4a abstehenden vier Elektrodendrähte 5i... 5« nacheinander glatt so an den Glasstab 9 angelegt, daß sie gleichmäßig um den Glasstabumfang verteilt parallel zueinander verlaufen, und ihre Enden werden mit einer Klebemasse 15 an den Glasstab 9 angeklebt Als
Klebemasse dient am besten eine Mischung aus Bleiglaspulver, Wasser und Gummiarabikum; Fig.8' zeigt einen Schnitt durch den Glasstab 9 im Bereich der Klebestelle. Nach dem Trocknen def Klebemasse 15 schmilzt mart mit einer Nadclspilzflärrime 14 den G'latstab 9 knapp unterhalb der Klebestelle auseinander. Hierbei wird die Klebemasse 15 so weit erwärmt, bis das Glaspulver schrniizt, F i g. & Nach diesem Vorgang sind die Enden der am Glasstab 9 in der richtigen Lage und knickfrei anliegenden Elektrodendrähte 5i ... 54 am Ende des Glasstabes 9 in einer Glaseinbettung gehalten, die elektrisch isolierend ist. da das Gummiarabikum keinerlei Rückstände hinterläßt.
In Fig. 10 ist ein Längsschnitt durch die für diese Vierdraht-Sauerstoffelektrode verwendete Glashülle 1 mit Spitze 2 wiedergegeben. Die Glashülle 1 besteht aus einem ca. 105 mm langen Bleiglasrohr mit einem Außendurchmesser von 3 mm. Das eine Ende 16a des Glasrohres 16 ist nach genauen Maßen mit einer größeren Wandstärke und einem Innendurchmesser von 1 mm so geformt, daß der Glasstab 9 mit den angeklebten Elektrodrähten 5i... 54 (F i g. 9) darin Platz hat.
Als nächster Schritt bei der Herstellung der Vierdraht-Sauerstoffelektrode folgt nun das Einlegen des aus dem Kathodendraht 9, Kugel 4a, Glasstab 9 und den an den Glasstab angeklebten Elektrodrähten 5;... 54 bestehenden Bauteils (F i g. 9) in das Glasrohr 16 (Fig. 10), was, bei einiger Sorgfalt, ohne Beschädigung der feinen Elektrodendrähte vonstatten geht. Darauf folgt das Verschmelzen von Glasrohrende 16a und Glasstab 9 unten, lotrecht gehalten und mit einer Flamme, die in Fig. 11 durch Pfeile 17 angedeutet ist, das Glasrohrende 16a über dem Glasstab 9 eingeschrumpft bis beide vollkommen zusammen verschmolzen sind. Nach dem Abschneiden an der Klebestelle (9) hat der Glasstab 9 bei vorgegebenem Durchmesser eine solche Länge und das Glasrohrende 16a bei der entsprechenden Länge eine solche Wandstärke, daß
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1*1.111! » Cl 3\.lllllCl£.l,ll Vl>ll VJIdOSIaL? Ϊ7 UIlU VJ IaM Ul Il Cl IUC 16a das Gewicht der Schmelze gerade die wirkenden Oberflächenkräfte kompensiert und sich die Schmelze weder zusammenzieht noch die Spitze gestreckt wird. Die hierzu erforderlichen Maße von Glasstab und Glasrohrende können leicht, z. B. experimentell ermittelt werden, was für den jeweiligen Typ der Sauerstoffelektrode nur einmal erfolgen braucht. Beim Verschmelzen werden so die feinen Elektrodendrähte mechanisch nicht beansprucht und sie bleiben mit nur sehr geringen Abweichungen in der festgelegten Lage.
Nach dem Verschmelzen von Glasrohrende 16a und Glasstab 9 läßt man ZUf Entspannung wie üblich die Spitze ausglühen.
Abschließend sucht man unter dem Mikroskop die Stelle in der Spitze auf, wo die Elekfrodendrähte 5i.*. 5« über dem Kreisumfang am gleichmäßigsten verteilt sind und schneidet an dieser Stelle 18 das Ende der Elektrodenspitze ab (F i g. 12).
Eine nach dem vorstehend beschriebenen Verfahren hergestellte Vierdraht-Sauerstoffelektrode zeigt in perspektivischer Darstellung Fig. 13. In der nach dem Abschneiden des Spitzenendes (Fig. 12) erhaltenen Elektrodenstirnfläche 7 sind die in ihr freiliegenden
is Querschnitte 8 der Elektrodendrähte 5| ... 54 sehr gleichmäßig auf einem Kreisumfang von vorgegebenem Durchmesser verteilt. In der kompakten, aus einer einheitlichen Glasschmelze bestehenden Elektrodenspitze 2 verlaufen die Elektrodendrähte 5i... 54 parallel zur Spitzenlängsachse und die über die halbkugelförmige Stützfläche 4 geführten Enden der Elektrodendrähte sind direkt am Kathodendraht 3 elektrisch leitend befestigt. Die Elektroden-Glashülle 1 hat den gleichen Durchmesser, wie die Elektrodenspitze 2, die einige mm lang ist. Im Bedarfsfälle kann man deshalb ein weiteres Spitzenende abschneiden, ohne daß für diese Elektrode mit der gekürzten Elektrodenspitze Änderungen bei der Elektrodenhalterung des Gerätes erforderlich sind. Die Führung der Elektrodendrähte 5i ... 54 über die halbkugelförmige Stützfläche 4 ermöglicht ein leichtes Handhaben der feinen Elektrodendrähte und verhindert Beschädigungen der Elektrodendrähte bei deren Ausrichten auf dem Glasstab, da die Elektrodendrähte tangential von der Stützfläche abgehen und die Befestigungsstelle entlastet ist. Durch das Ankleben mit Leitsilber ist zudem eine elektrisch gut leitende haltbare Verbindung der Elektrodendrähte mit dem Kathodendraht gewährleistet
Das vorstehend anhand einer labormäßigen Einzelan-
ΐδ fei ügung ausführlich beschriebene Herstellungsverfahren von Mehrdraht-Sauerstoffelektroden kann unter Wahrung der wesentlichsten Schritte, Vorsehen einer halbkugelförmigen Stützfläche, Ankleben der Elektrodendrähte mit Metallkolloid an derselben mit geschmolzenem Glas am anderen Ende, sowie richtige Bemassung der Elektrodenspitze vor dem Zusammenschmelzen, leicht für eine Serienfabrikation und auch für eine Automatisierung der Herstellung abgeändert werden.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (12)

Patentansprüche:
1. Mehrdraht-Sauerstoffelektrode, deren reaktive Elektrodenoberfläche von in der Stirnfläche einer Elektrodenspitze aus Glas freiliegenden und auf einem Kreis verteilten Querschnittsflächen mehrerer Elektrodendrähte gebildet ist und bei welcher die in der Elektrodenspitze eingeschmolzenen Elektrodendrähte mit einem in einer Glashülle angeordneten Kathodendraht elektrisch verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Kathodendraht (3) in der Elektrodenspitze (2) im Scheitelpunkt einer mit der Elektrodenspitze (2) koaxialen halbkugelförmigen Stützfläche (4) gehalten ist und daß die Elektrodendrähte (5i, 52 ...) am Scheitelpunkt der Stützfläche (4) am Kathodendraht (3) elektrisch leitend befestigt sind und jeder Elektrodend-iht (5i, 52 ...) im Viertelbogen über die Stützfläche i4) und dann parallel zur Längsachse der Elektrodenspitze (2) zu deren Stirnfläche (7) geführt ist.
2. Verfahren zur Herstellung der Mehrdraht-Sauerstoffelektroden nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kathodendraht (3) und ein runder Glasstab (9) au einem Ende unter Bildung eines halbkugelförmigen Oberganges vom dünneren Kathodendraht zum dickeren Glasstab miteinander fest verbunden und am Kathodendraht (3) an die Stützfläche (4) bildenden Übergang gespannte Elektrodendrähte (5t, ... 52) elektrisch leitend befestigt werdew. daß ι .e Elektrodendrähte (5i, 52 ·..) über die halb!cu5elförmige Übergangs-Stützfläche (4) gebogen, längs es Glasstabes (9) mittels einer Klebemasse angeklebt werden, daß der Kathodendraht (3) mit dem Glasstab (9) und den Elektrodendrähten (5i, 52 ...) in eine Glashülle (I; 16), die eine für die Aufnahme des Glasstabes (9) mit den Elektrodendrähten (5,. 52 ..·) dimensioniert«; rohrförmige Spitze (2; \6a) aufweist, eingelegt wird und in lotrechter Lage der Glashülle (2; \6a) mit nach unten gerichteter Spitze (2; \ba), diese mit dem Glasstab (9) verschmolzen wird, wobei die Länge des Glasstabes (9) und die Wandstärke der Hüllenspitze (16a; so gewählt werden, daß beim Verschmelzen das Gewicht der Schmelze gerade die ein Zusammenziehen der Schmelze verursachenden Oberflächenkräte kompensiert und die Elektrodendrähte (5i, 5Z,...) im Glas weder gedehnt noch gekrümmt werden, und daß ein F ndsliick der mil dem Glasstab verschmolzenen 1 Ickimdenspitze (2; 9, 16a/1 abgeschnitten wird, um (tür f.lcktrodcnstirnflächc (7) mn den in ihr frei liegenden Wcktrodendraht-Querschnittsflächen (8) /" erhallen
i Siiiiersioffelektrode nach Anspruch !.dadurch yckL-nn/eiLhnet. dall die Klektrodenspit/e (2; 9, iba) eine gerade Anzahl von Elektrodendrähten (5i, .. 5i) enthalt, wobei in der Spitze je zwei Drähte (5t. 5;. %i, %) einander diametral gegenüberliegen, und daß jwlcis Paar einander diametral gegenüberliegender Hieklrodendfähtc (5|, S2; 5j, 54) durch nur ein iJrahtstüCk (5f 5a,1 gebildet ist, das in seiner Mitte am Kiithodendraht (3) befestigt ist.
4. Saüerstoffclektröde nach Anspruch 1 oder Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kathodendraht (3) an seinem einen Ende eine MctallkUgel (4,-^ trägt, deren dem Kathodendraht (3) zugewandte Hälfte die Stützfläche (4) bildet und deren andere Hälfte in die Elektrodenspitze (2) aus Glas eingeschmolzen ist.
5. Sauerstoffelektrode nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallkugel (4a) aus einem kugelförmigen Ende des Kathodendrahtes (3) besteht.
6. Sauerstoffelektrode nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kathodendraht (3) und die Elektrodendrähte (5|, 52...) aus Platin bestehen und die Elektrodendrähte am Kathodendraht mit Leitsilber oder Leitgold befestigt sind.
7. Sauerstoffelektrode nach den Ansprüchen 1 und 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrodenspitze (2, 9, i&a) mit den Elektrodendrähten (5|, 52 ...) ein mit Glas ausgefülltes Endstück eines zylindrischen Glasrohres (16) ist
8. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung des halbkugelförmigen Überganges das Ende des Kathodendrahtes (3) zu
einer Kugel (4a,1 geschmolzen und die Kugel (4a) an den Glasstab (9) angeschmolzen wird.
9. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrodendrähte (5i, S2...) an den Kathodendraht (3) mit einem Metallkolloid (12) angeklebt werde-ι, das nach Erwärmung eine haltbare elektrisch leitende Verbindung von Kathodendraht (3) und Elektrodendrähten (5t, 52...) ergibt.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrodendrähte (5i, 52 ...) an den
jo Kathodendraht (3) mit Leitsilber oder Leitgold angeklebt werden.
11. Verfahren nach Anspruch 2. dadurch gekennzeichnet, daß die Enden der Elektrodendrähte (5,. 52 ...) an den Glasstab (9) mit einer Glaspulver
J5 enthaltenden Klebemasse (15) angeklebt werden, die bei Erwärmung bis zum Schmelzen des Glaspulvers keine elektrische Brücken bildende Rückstände hinterläßt.
12. Verfahren nach Anspruch 11. dadurch gekennzeichnet, daß als Klebemasse (15) zum Ankleben der Elektrodendrähte (5i. 5? ...) an den Glasstab (9) eine Mischung aus Glaspulver, Wasser und Gummiarabikum verwendet wird.
I 3. Verfahren zur Herstellung einer eine gerade Anzahl von Klektrodendrähten enthaltenden Sauerstoffelektrode nach den Ansprüchen 2 und 8 bis 12. dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung von je zwei in der Elektrodenspitze einander diametral gegenüberliegende Flektrodendrahte (5i. 52, 5i, 54) der an den Glasstab (9) unter Bildung eines halbkugelförmigen, die Stützfläche (4) darstellenden Übergangs angeschmolzene Klektrodendraht dicht an der Stützfläche an die Mitte eines zum Kathodendraht O) senkrechter Richtung gespann ten Drahtes (5, 5aj gehalten und jeweils beide Drahie mit einem Melallkolloid zusammengeklebt werden, und daß die auf eine bestimmte Länge zugeschnittenen, von dem Kathcidcndraht (3) an der Stützfläche (4) senkrecht abstehenden und um den Kathodendraht (3) gleichmäßig verteilten, die Elektrodendrähte (5|, 52,..) bildenden Drahtstücke über die Stützfläche gebogen^ längs des Glasstabes (9) ausgerichtet und ihre Enden am Glasslab angeklebt werden.
DE2509763A 1974-03-15 1975-03-06 Mehrdraht-Sauerstoffelektrode und Verfahren zur Herstellung derselben Expired DE2509763C3 (de)

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