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Der Keramikkörper eines weiteren bekannten elektrischen Drahtwiderstandes
(deutsches Gebrauchsmuster 1 874565) ist schmalbauend ausgeführt und mit einer seitlich
offenen, axial verlaufenden Aussparung zur Aufnahme der Widerstandsdrahtwicklung
versehen. Die Anschlußdrähte der Widerstandsdrahtwicklung werden hier seitlich aus
dem Keramikkörper herausgeführt und in einer Richtung abgewinkelt. Die spezifische
Belastbarkeit eines solchen Drahtwiderstandes ist jedoch wegen der relativ schlechten
Wärmeableitung an die Umgebungsluft ebenfalls ziemlich gering, und außerdem können
die ungeschützt an der Außenseite des Kera-
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mikkörpers abgeführten Anschlußdrähte leicht beschädigt werden. Da
der Keramikkörper dieser bekannten Ausführung ferner unmittelbar auf einer gedruckten
Schaltplatte od. dgl. abgestützt ist, ist eine gewisse nachteilige Erwärmung desselben
beim Betrieb des Drahtwiderstandes unvermeidlich. Außerdem erfolgt seine Befestigung
ausschließlich durch die fast völlig freiliegenden bzw. geradlinig lose abgeführten
Anschlußdrähte, was für bestimmte Anwendungsfälle, in denen Stoßbeanspruchungen
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starke Erschütterungen auftreten, unzulänglich ist.
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Zur Befestigung elektrischer Widerstände auf Schaltplatten in stehender
Anordnung mit Abstand zur Schaltplatte ist es ferner bekannt (deutsche Offenlegungsschrift
2 110 739 und deutsche Auslegeschrift 1 515 624), einen Haltewinkel in Längsnuten
an der Außenseite des Keramikkörpers einzustecken, wobei sich der Keramikkörper
auf einer Abwinkelung bzw. Querschnittsverbreiterung des Haltewinkels abstützt.
Eine solche einseitige Befestigung des Keramikkörpers erfordert genau sitzende Haltewinkel
und ist ebenfalls nicht absolut stoßfest.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen elektrischen Drahtwiderstand
mit einem Keramikkörper der eingangs genannten Art zu schaffen, der beim Betrieb
des Widerstandes eine wesentlich verbesserte Wärmeableitung an die Umgebungsluft
ermöglicht, wahlweise einen oder mehrere Abgriffe an einem beliebigen Punkt der
Längsausdehnung der Widerstandsdrahtwicklung nach dem Wickeln des elektrischen Drahtwiderstandes
gestattet, um den jeweils benötigten Widerstandswert bei fertiggestellter Widerstandsdrahtwicklung
einstellen zu können, und der außerdem auf einfache Weise stoß- bzw. rüttelfest
auf einer tragenden Unterlage, beispielsweise einer Schaltplatte mit dem üblichen
Zwischenabstand in stehender Anordnung befestigt werden kann.
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Sämtliche Anschlußdrähte sollen ferner gegen äußere mechanische Beschädigungen
geschützt in dem Keramikkörper untergebracht sein und die Abgriffsstellen sollen
nach den Erfordernissen des jeweiligen Einsatzfalles des Widerstandes ausgewählt
werden können.
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Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe bei einem elektrischen Drahtwiderstand
der eingangs bezeichneten Art dadurch gelöst, daß die Widerstandsdrahtwicklung auf
ihrer ganzen Länge unter Zwischenschaltung einer Abgreifschelle in der zentrischen
Bohrung von radialen symmetrisch zur zentrischen Bohrung angeordneten Längsrippen
gehalten ist, die die Kühlkanäle, deren Gesamtquerschnitt ein Mehrfaches desjenigen
der zentrischen Bohrung beträgt, begrenzen, und daß die über den Keramikkörper herausragenden
Schenkel des U-förmigen Befestigungsbügels Querschnittsverbreiterungen aufweisen,
die größer als die Breite der Längsnuten und größer als die sich verjüngenden der
Befestigung in der Schaltplatte dienenden Endabschnitte sind. Die nur auf relativ
schmale innere Ränder der radialen Längsrippen des Keramikkörpers abgestützte Widerstandsdrahtwicklung
wird vorteilhaft über den weitaus größten Teil ihres Umfanges von Kühlluft umströmt,
die durch die relativ groß bemessenen Kühlkanäle hindurchtritt, wodurch bei im Betrieb
befindlichem Drahtwiderstand eine optimale Wärmeableitung erzielt wird, die wiederum
eine relativ hohe spezifische Belastung des Widerstandes ermöglicht. Mit anderen
Worten, die große Gesamtquerschnittsfläche
der Kühlkanäle rund um die Widerstandsdrahtwicklung
ermöglicht den Durchtritt eines maximalen Kühlluftvolumens. Hinzu kommt die Wärmeableitung
durch die radialen Längsrippen zur relativ großen Außenumfangsfläche des Keramikkörpers.
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Gleichzeitig ermöglicht diese Art der Abstützung der Widerstandsdrahtwicklung
in dem Keramikkörper die Anordnung einer (oder mehrerer) Abgreifschelle an einer
beliebigen Stelle entlang der Widerstandsdrahtwicklung, so daß man bei Bedarf vorteilhaft
verschiedene Widerstandswerte erreicht. Andererseits wird auch die Abgreifschelle
und ihr zugeordneter Anschlußdraht durch die die Kühlkanäle durchströmende Kühlluft
gekühlt. Der eine Anschlußdraht der Widerstandsdrahtwicklung kann geschützt in einer
der einander gegenüberliegenden Längsnuten des Keramikkörpers eingelegt werden,
so daß er gleichzeitig von der Umgebungsluft gekühlt werden kann. Der in zwei weitere
einander gegenüberliegende Längsnuten rutschfest eingerastete U-förmige Befestigungsbügel
gewährleistet auf einfache Weise eine stoß- oder erschütterungsfeste Anbringung
des elektrischen Drahtwiderstandes auf z.B. einer Schaltplatte, und zwar in stehender
Anordnung mit einem entsprechenden üblichen Abstand von der Schaltplatte. Dieser
Abstand ist notwendig, um den während des Betriebs sehr warm werdenden Widerstand
von der in der Regel aus Hartpapier bestehenden Schaltplatte und den darauf befindlichen
relativ wärmeempfindlichen elektronischen Bauteilen fernzuhalten und die erforderliche
Kühlluftströmung nach oben zu ermöglichen.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung verlaufen die
die Kühlkanäle voneinander trennenden Längsrippen symmetrisch entlang den Diagonalen
des Keramikkörperquerschnitts, und die Längsnuten sind an den vier Außenkanten des
Keramikkörpers vorgesehen. Durch diese Querschnittsgestaltung des Keramikkörpers
erreicht man in vorteilhafter Weise eine große Innen- und Außenumfangsfläche zur
Wärmeableitung. Außerdem kann man die Querschnitte der Kühlkanäle optimal groß halten,
da die erforderlichen Querschnitte für die äußeren Längsnuten im Bereich der Längsrippen
nach innen gezogen sind.
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In vorteilhafter Weise können sich die Querschnitte der Kühlkanäle
und der Längsrippen gegen den Außenumfang des Keramikkörpers keilförmig erweitern.
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Zweckmäßig ist der Verbindungssteg der beiden Schenkel des U-förmigen
Befestigungsbügels breiter als die Breite der Längsnuten, und die Schenkel sind
mit je einem Längsabschnitt kleinerer Breite in den Längsnuten geführt. Ein solcher
Befestigungsbügel kann mit relativ großen Toleranzen kostensparend gefertigt werden
und gewährleistet dennoch eine einwandfreie Fixierung des Drahtwiderstandes mit
Abstand über einer Schaltplatte, und zwar auch bei relativ starken Stoßeinwirkungen
od. dgl. von außen. Dabei ist ohne weiteres ein gewisses seitliches Spiel zwischen
den Längsnuten des Keramikkörpers und den Längsabschnitten kleinerer Breite der
beiden Schenkel des U-förmigen Befestigungsbügels zulässig, was die Herstellung
verbilligt.
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Die Erfindung wird anschließend an Hand der Zeichnungen eines Ausführungsbeispiels
näher erläutert. Es zeigt F i g. 1 eine Seitenansicht des Ausführungsbeispiels
des
elektrischen Drahtwiderstandes, teilweise aufgeschnitten, F i g. 2 eine Ansicht
des in Fig. 1 gezeigten Drahtwiderstandes von unten, F i g. 3 eine Draufsicht des
in F i g. 1 dargestellten Drahtwiderstandes, Fig..4 je eine Vorder- und Seitenansicht
des U-förmigen Befestigungsbügels in verkleinertem Maßstab und F i g. 5 eine Schrägansicht
des in Fig. 1 gezeigten elektrischen Drahtwiderstandes, jedoch ohne Abgreifschelle.
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Der elektrische Drahtwiderstand 10 bzw. 10' (Fig. 1 und 5) wird in
senkrecht stehender Anordnung auf einer nicht gezeigten Schaltplatte mit gedruckten
Leiterbahnen befestigt, und zwar in einem gewissen Abstand von dieser, um eine thermische
Isolation zwischen dem Drahtwiderstand und der Schaltplatte zu erhalten, da derartige
Drahtwiderstände ziemlich hohe Betriebstemperaturen aufweisen. Der elektrische Drahtwiderstand
10 bzw. 10' weist im einzelnen einen Keramikkörper 11 aut, der eine axial zentrisch
verlaufende durchgehende Bohrung zur Aufnahme einer Widerstandsdrahtwicklung 12
enthält, deren Träger an beiden Enden mit Zement - od. dgl. an dem Keramikkörper
festgelegt ist.
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Die Widerstandsdrahtwicklung 12 ist in üblicher Weise auf einem Isolierkörper
aufgebracht. Der Keramikkörper 11 ist ferner mit vier schachtartigen Kühlkanälen
13 versehen, die an beiden Stirnseiten des Keramikkörpers 11 offen sind. Diese Kühlkanäle
13 münden innen in die axial zentrisch verlaufende Bohrung für die Widerstandsdrahtwicklung
ein und sind gegenseitig durch Längsrippen 14 getrennt, auf deren inneren konkav
ausgebildeten Rändern sich die Widerstandsdrahtwicklung 12 abstützt. Wie besonders
gut aus den Fig. 2, 3 und 5 zu ersehen ist, erweitern sich die Querschnitte der
Kühlkanäle 13 sowie der Längsrippen 14 nach außen keilförmig.
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Die Längsrippen 14 erstrecken sich ferner symmetrisch entlang den
Diagonalen des Keramikkörperquerschnitts. Aus den gleichen Figuren geht ferner hervor,
daß die Gesamtquerschnittsfläche der Kühlkanäle 13 relativ groß bemessen ist, um
einen maximalen Kühlluftdurchtritt zu ermöglichen.
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In Fig.1 ist ferner eine die Widerstandsdrahtwicklung 12 fest umgreifende
Abgreifschelle 15 gezeigt, deren Anschlußlaschen 16 (vgl. auch Fig.2
und 3) seitlich
in einen Kühlkanal 13 eingreifen, in der auch der zugeordnete Anschluß draht 17
nach außen geführt ist, der mit den Anschlußlaschen 16 punktverschweißt ist. Bei
Bedarf können mehrere Abgreifschellen - axial beabstandet - vorgesehen sein, deren
Anschluß drähte durch die übrigen Kühlkanäle herausgeführt sind.
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An den vier Außenkanten des Keramikkörpers sind Längsnuten 18 mit
im wesentlichen rechteckförmigem Querschnitt ausgeformt, und in einer dieser Längsnuten
ist der eine Anschluß draht 19 der Widerstandsdrahtwicklung 12 zurückgeführt, deren
anderer Anschluß draht 19' mittig durch eine Kontaktkappe 20' der Widerstandsdrahtwicklung
herausgeführt ist. Eine ähnliche Kontaktkappe 20 ist am gegenüberliegenden Ende
der Widerstandsdrahtwicklung angeordnet.
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Die senkrecht stehende Befestigung des Drahtwiderstandes 10 bzw.
10' auf einer Schaltplatte kann mit Hilfe eines U-förmigen Befestigungsbügels 21
(vgl. Fig.4) erfolgen, dessen beide Schenkel mit je einem Längsabschnitt 22 kleinerer
Breite in zwei diagonal einander gegenüberliegende Längsnuten 18 eingesetzt werden.
Die axiale Fixierung des U-förmigen Befestigungsbügels 21 in den Längsnuten 18 erfolgt
durch Querschnittsverbreiterungen 23 bzw. 24 im Bereich der freien Enden der beiden
Schenkel bzw. des Verbindungssteges 25 des U-förmigen Befestigungsbügels 21. Es
sei bemerkt, daß der Abstand zwischen den gegenüberliegenden seitlichen Kanten 26
und 27 der Querschnittsverbreiterungen 23 und 24 gleich der Länge oder Bauhöhe des
Keramikkörpers 10 bzw. 10' ist. Die freien Enden der Anschlußdrähte 17 und 19, 19'
werden mit nicht gezeigten Leiterbahnen auf einer Schaltplatte verlötet, während
die sich verjüngenden Endabschnitte 28 der beiden Schenkel des U-förmigen Befestigungsbügels,
in entsprechende Befestigungsöffnungen eingesetzt, ebenfalls mit der gedruckten
Schaltung durch Löten verbunden werden können. Der Abstand zwischen der unteren
Stirnseite des Keramikkörpers 11 und der nicht gezeigten Schaltplatte wird durch
die Länge der zwei Querschnittsverbreiterungen 23 bestimmt.
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Patentschutz wird nur begehrt jeweilsfür die Gesamtheit der Merkmale
eines jeden Anspruches, also einschließlich seiner Rückziehung.