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Veränderliche Massewiderstände und Verfahren zur Herstellung.
Für die Radiotechnik werden Widerstände mit verhältnismässig grossen Widerstandswerten benötigt. Es ist bekannt, diese Widerstände aus Leitern oder Halbleitern, die mit Bindemitteln gemischt und auf isolierende Träger aufgebracht sind, herzustellen. Solche Widerstände, die aus einem Gemisch von Leitern oder Halbleitern mit Bindemitteln bestehen, werden als Massewiderstände bezeichnet.
Ferner ist bekannt, lineare Widerstände der vorbezeichneten Art so herzustellen, dass ein Streifen von isolierendem Material mit einer Schicht von Halbleitern oder Leitern, mit Bindemitteln gemischt, bedeckt wird und die ringförmigen oder geraden Widerstandsbahnen aus diesem Streifen herausgestanzt werden.
Es ist weiter bekannt, dass solche veränderlichen Widerstände, die den Zweck haben, elektrischakustische Vorgänge in ihrer Intensität zu regeln, nach der physiologischen Empfindlichkeitskurve des menschlichen Ohres abgestimmt sein müssen. Da die Empfindliehkeitskurve des menschlichen Ohres angenähert logarithmisch verläuft, müssen also solche Widerstände, wenn der Regulierweg oder Drehwinkel als Funktion des Widerstandes in ein Diagramm eingetragen wird, einen ebenfalls angenäherten logarithmischen Verlauf ergeben.
Nach den bekannten Verfahren wurde ein angenäherter logarithmischer Verlauf der Kurve dadurch erzielt, dass der Widerstand aus mehreren Stücken von linearem Charakter zusammengesetzt wurde.
Die einzelnen Stücke mit geradlinigem Widerstandsverlauf wurden auf die ringförmige oder gerade Widerstandsbahn aufgetragen, wie dieses in Fig. 1 der Zeichnung dargestellt ist. Die verschieden dichten Schraffierungen deuten in der Fig. 1 die verschieden spezifischen Leitwerte der Widerstandsmassen an.
Dieses bekannte Verfahren ist aber umständlich, da es mittels Schablonen und Vorrichtungen am einzelnen Widerstand durchgeführt werden muss. Erfindungsgemäss wird diese Arbeitsoperation wesentlich vereinfacht und dadurch wirtschaftlich gestaltet sowie in ihrer Regelmässigkeit so konstant gehalten, dass praktisch kein Ausschuss entsteht, indem Streifen von Isolierstoffbahnen mit Widerstandsmasse je verschiedener Leitfähigkeit in ihrer Längsrichtung bedeckt werden, aus denen dann die geradlinigen oder gebogenen Widerstandsstreifen für veränderliche Widerstände herausgestanzt werden (Fig. 5).
Es hat sieh ferner gezeigt, dass die Stellen des Überganges von einer Masse auf die andere, die in der Fig. 1 mit a, & und e bezeichnet sind, teils durch die verschiedene Dicke der Widerstandssehicht, teils durch die verschiedenen Übergangswiderstände zwischen Abgriff und Widerstandsmasse, Widerstandssprünge zeigen, die sich durch knackende Geräusche in den Übertragungsorganen, die die elektrische in akustische Energie umformen, bemerkbar machen.
Nach dem Verfahren gemäss der Erfindung können diese Nachteile vermieden werden, indem man in einer Vorrichtung einen einzigen Streifen aus stanzfähigem Isoliermaterial mit mehreren in der Längsrichtung nebeneinander verlaufenden Widerstandsbahnen verschiedenen Leitwertes derart bedeckt, dass sieh die Bahnen überlappen. Dies kann z. B. durch Spritzen in der Weise geschehen, dass man nur einen Zerstäuber benutzt, der nicht nur in der Längsrichtung, sondern auch in der Querrichtung zum Streifen verschiebbar ist. Zunächst führt man die mit einer vorbestimmten Widerstandsmasse gefüllte Pistole längs des Streifens, so dass eine Längszone mit Widerstandsmasse bedeckt wird.
Nunmehr wird
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der Zerstäuber entleert und mit einer andern vorbestimmten Widerstandsmasse gefüllt, in der Qüer- richtung zum Streifen verschoben, und dann in der vorbeschriebenen Weise eine neue Längszone aufgespritzt. Dieses Verfahren wird so oft wiederholt, als Zonen erwünscht sind. Man kann aber auch an Stelle eines einzigen Zerstäubers in analoger Weise mit zwei oder mehreren Zerstäubern, die dann mit verschiedenen Widerstandsmassen gefüllt sind, gleichzeitig oder nacheinander die Längszonen erzeugen.
Der oder die Zerstäuber können auch so eingestellt werden, dass z. B. in dem mit ununterbrochenen Linien schraffierten linken Teil in Fig. 2 die Masse dick aufgespritzt wird, während die Dicke der Schicht nach der punktierten Seite allmählich verläuft. Diese Auftragung der Masse auf den Widerstandsträger, der die Form eines Stanzstreifens hat, wird auf der rechten und linken Hälfte so vorgenommen, dass die Mittellinie der Verteilungszonen auf dem Streifen zusammenfallen oder angenähert zusammenfallen, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist. In Fig. 2 zeigt die rechte Seite der Abbildung den Streifen, der auf seiner rechten Hälfte zunächst eine, gleichmässige Widerstandszone hat, die über eine Zone des allmählichen Überganges in eine unbedeckte Zone übergeht. Die linke Abbildung in Fig. 2 zeigt den gleichen Streifen, dessen linke Hälfte bedeckt ist.
Die beiden Operationen der Überdeckung des Streifens, die in Fig. 2 zur besseren Erläuterung getrennt dargestellt sind, können eine nach der andern oder gleichzeitig nass in nass ausgeführt werden. Nach der Trocknung des Bindemittels erhält man einen Streifen mit drei Zonen (Fig. 3). Die erste Zone a, die beispielsweise hochohmig ist, die Zone der Mischung des allmählichen Überganges b und die Zone e, die beispielsweise niederohmig ist. Die ringförmige oder geradlinige Widerstandsbahn eines nach diesem Verfahren hergestellten Streifens wird gemäss der Fig. 3 ausgestanzt.
In dem Diagramm Fig. 4 ist der Drehwinkel eines solchen Streifens als Funktion des Widerstandswertes dargestellt.
Durch die allmähliche Mischung der beiden Widerstandsmassen mit verschiedenen spezifischen Leitwerten werden bei richtiger Einstellung der Zerstäuber sowohl. mechanische als auch elektrische Sprünge mit Sicherheit vermieden. Vorteilhaft werden die Zerstäuber so eingestellt, dass zunächst ein Stück mit linearer Charakteristik entsteht, an welches sich stetig der Kurvenzug der Mischung anschliesst, der wiederum stetig in das geradlinige Endstück übergeht. Mit andern Worten : die beiden geradlinigen Stücke bilden die Tangenten an den Kurvenendpunkten. Zur Regulierung der Breite des Mischungstreifens kann man während der Herstellung der Widerstandszonen die übrigen Tei'e, die später mit Masse bedeckt werden sollen oder schon bedeckt sind, wie an sich bekannt, teilweise oder ganz mit Schablonen abdecken.
Die Schablonen können in bekannter Weise fest angeordnet sein oder beweglich, mit dem Arbeitsvorgang laufend.
Die Zonen verschiedenen Leitwertes können nach verschiedenen, an sich bekannten Verfahren erhalten werden. So können z. B. zur Herstellung der Widerstände verschiedener spezifischer Leitfähigkeit Leiter oder Halbleiter von verschiedener Art in dem gleichen Bindemittel benutzt werden, oder es können die Widerstandszonen durch Mischungen von Bindemitteln mit Kohlenstoffen einerseits und mit Metallmischungen anderseits hergestellt werden. Ferner gestattet das Verfahren die Widerstandszonen dadurch herzustellen, dass die spezifischen Leitwerte konstant gehalten werden und die Dicke der Massen variiert wird. Dieses kann z. B. bei der Anwendung von Zerstäubern so geschehen, dass die Grösse der Zerstäuberdüse bei den verschiedenen Zerstäubern verschieden ist oder die Ausflussmenge aus dem Zerstäuber durch Vergrösserung oder Verkleinerung des Zerstäuberdruckes variiert wird.
Ferner gestattet das Verfahren die Widerstandsmassen so herzustellen, dass die Art der Leiter oder Halbleiter konstant gehalten wird, während die Bindemittel verschieden gewählt werden. Endlich können sowohl die Bindemittel wie die Art der Halbleiter oder Leiter variiert werden.
Bei Anwendung der Erfindung auf die Herstellung ringförmiger Massewiderstände ist natürlich Vorausetzung, dass die Zonen sich so überschneiden, dass nur in dem Stück bei b (Fig. 3) eine Mischzone entsteht. Je nach der Krümmung des Widerstandes und nach dem verlangten Regelwinkel der Widerstandsbahn bei veränderlichen Widerständen kann diese Zone aber so schmal ausfallen, dass die Charakteristik des Widerstandes nicht dem Verwendungszweck entspricht. Wird die Zone bei b jedoch breiter gemacht, so entsteht am Anfang des Widerstandes beim Drehwinkel < x = 0 eine Stelle mit grösserem spezifischem Widerstandswert als in einer etwa um 900 davon versetzten Zone.
Ein solcher Widerstandsverlauf ist nicht erwünscht, da er grosse Ansprungswerte am Anfang des Regelbereiches zeigt. Am Ende des Widerstandes tritt ebenfalls eine Unregelmässigkeit im Verlauf des Kurvenzuges durch die zu breite Mischzone auf.
Zur Vermeidung dieses Übelstandes werden bei Widerständen mit stark zusammengekrümmten Enden erfindungsgemäss zunächst Streifen aus stanzbarem Isoliermaterial, wie oben beschrieben, mit Längszonen aus Widerstandsmasse bedeckt. Hierauf werden die Streifen mit einer Schalbone überdeckt, welche Ausschnitte enthält, die eine neuerliche Überdeckung der in die Mischzone fallenden Widerstandsenden zulässt und die in der Zeichnung (Fig. 6) durch Schraffierungen angedeutet sind. Gemäss den punktierten Linien, welche die Widerstände mit der gekrümmten Leiterbahn bezeichnen, wird später die Stanzung vorgenommen. Durch entsprechende Wahl der Widerstandsmassen, mit denen die zweite Bedeckung vorgenommen wird, kann die Kurve in der erwünschten Weise verbessert werden.
Es ist gleichgültig, in welcher Reihenfolge die beiden Bedeckungen vorgenommen werden.
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Bei der Herstellung gerader oder ringförmiger Massewiderstände, welche besonders die Anwendung von nach dem Erhärten spröden Widerstandsmassen gestattet, kann das Stanzen vor Auftragen der
Widerstandsmasse erfolgen.
Der herzustellende Widerstandsträger wird aus einem Streifen Isoliermaterials mittels eines
Komplettschnittes ausgestanzt, hierauf werden die ausgestanzten Stücke wieder in die Isolierbahn eingelegt und mittels einer Vorrichtung mit Masse in verschiedenen Längszonen gemäss dem beschriebenen
Verfahren bedeckt.
Statt den Stanzstreifen a selbst als Halterung zu benutzen, kann auch eine feste Schablone benutzt werden, auf der die Widerstände mit gekrümmter Leiterbahn festgehalten werden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von veränderlichen Widerständen mit gestanzten Widerstandselementen von stetig oder unstetig gekrümmter Widerstandscharakteristik aus Leiter-oder Halbleitermasse, dadurch gekennzeichnet, dass die geraden oder ringförmigen Widerstände aus einem Streifen gestanzt sind, der in Längszonen aus Massen von jeweils verschiedenem spezifischem Widerstand besteht oder mit diesen bedeckt ist.