DE2428791A1

DE2428791A1 - Ballast resistor for motor vehicles ignition circuit - has helical resistance wire directly connected to terminal tags and embedded in ceramic

Info

Publication number: DE2428791A1
Application number: DE2428791A
Authority: DE
Inventors: Harald Exner; Hans-Joachim Singer
Original assignee: Beru Werk Albert Ruprecht GmbH and Co KG
Current assignee: Beru Werk Albert Ruprecht GmbH and Co KG
Priority date: 1974-06-14
Filing date: 1974-06-14
Publication date: 1976-01-08

Abstract

The ballast resistor, which is used in the ignition circuit of a motor vehicle consists of a helical resistance wire which is embedded in ceramic material and is connected to end terminals inside the ceramic. The wire (1) is connected to the internal parts (4a, b) of the end terminals (3a, b) directly -. i.e. without the addition of a pre-fabricated metal or ceramic housing or covering. The wire and internal parts are then sealed in the ceramic. The end terminals each consists of a metal tag with bent up loops (5a, 9b) through which the wire passes and is held. These loops lie inside the ceramic.

Description

Vorwiderstand für Kraftfahrzeuge Die Erfindung betrifft einen Vorwidersta.nd für Kra.ftfa.hrzeuge, z.B. für Zündspulen in Hochspa.nnungszündanlagen, für Glühkerzen, für Anla.gen zur Abga.sreinigung und sonstige Zwecke.Series resistor for motor vehicles The invention relates to a series resistor for power vehicles, e.g. for ignition coils in high voltage ignition systems, for glow plugs, for systems for exhaust cleaning and other purposes.

Solche Vorwiderstände ha.ben beträchtliche thermische Belastungen aus zuhalten, sind starken Erschütterungen und bei ungünstiger Einbaulage auch dem Thermoschock durch auftreffendes Spritzwasser ausgesetzt. Es sind Vorwiderstände bekannt geworden, bei denen die Drahtwendel und die an uhren Enden befestigten Anschlußelemente in einem metallischen Rohr zwischen zwei nachgiebigen, wärmebeständigen Pfropfen aus Silikongummi in pulverförmigen, keramischen Isolierstoff eingepackt sind. Die Rohrenden sind mit Vergußmassen ausgefüllt, die I(riechstrom verhindern (DBGM 1 963 851).Such series resistors have considerable thermal loads can withstand strong vibrations and, if the installation position is unfavorable, also the Thermal shock from impacting water spray. There are series resistors become known in which the wire helix and the terminal elements attached to clock ends in a metal tube between two flexible, heat-resistant plugs made of silicone rubber are packed in powdery, ceramic insulating material. the Pipe ends are filled with casting compounds that prevent odor flow (DBGM 1 963 851).

Außerdem sind Vorwiderstände bekannt geworden, bei denen ein Drahtwiderstand in Form einer Wendel in einer Mulde eines Kera.mikkörpers liegt. Die Mulde ist mit einem den Drahtwidersta.nd eingebettenden Kitt auf minera.lischer Ba.sis a.usgefüllt und durch eine Abdeckplatte feuchtigkeitsdicht abgeschlossen (DBGM 1 979 945). Bei den neuerdings bekannt gewordenen Vorwiderständen liegt eine Widerstandsdrahtwendel in der durchgehenden Bohrung eines Keramikgehäuses. Die Enden der Drahtwendel sind mit Anschlußelementen versehen, wobei diese in den Bohrungsenden eingekittet oder eingelast sind (DBGM 7 344 171). All diese beschriebenen Vorwiderstände sind aber aufwendig inlAufba.u und desha.lb teuer in der Herstellung.In addition, series resistors have become known in which a wire resistor is in the form of a helix in a hollow of a Kera.mikkörpers. The hollow is with filled with a putty embedding the wire resistance on a mineral base and sealed with a moisture-proof cover plate (DBGM 1 979 945). at The series resistors that have recently become known have a resistance wire coil in the through hole of a ceramic housing. The ends of the wire helix are provided with connection elements, these cemented or in the bore ends are loaded (DBGM 7 344 171). However, all of these series resistors are Complex in construction and desha.lb expensive to manufacture.

Aufgabe der Erfindung ist daher, mit geringerem Aufwand zu qua.lita.tiv hochwertigen Vorwiderständen zu kommen.The object of the invention is therefore to qua.lita.tiv with less effort high-quality series resistors to come.

Dies wird erfindungsgemäß da.durch erreicht, daß der Dra.htwiderstand und die Befestigungsteile der Anschlußelemente direkt, d.h. ohne ein vorgefertigtes meta.llisches oder kera.misches Gehäuse in einen keramischen Körper eingebettet sind, der aus einer keramischen Masse gewonnen ist, die beim Trocknen und Brennen nicht oder nur sehr wenig schwindet.According to the invention, this is achieved by the fact that the wire resistance and the fastening parts of the connection elements directly, i.e. without a prefabricated one metal or ceramic housing embedded in a ceramic body that is obtained from a ceramic mass that is dried and fired does not shrink or shrink very little.

Da die Anschlußelemente der Brenntemperatur ausgesetzt sind, müssen sie a.us einer hitzebeständigen Legierung bestehen.Since the connection elements are exposed to the firing temperature, must they consist of a heat-resistant alloy.

Der hohe Preis solcher hitzebeständigen Legierungen macht es deshalb erforderlich, zur Lösung der gestellten Aufhabe nach einer besondersçherzustellenden und einen geringen Materialaufwand erfordernden Konstruktion zu suchen. Diese weitere Aufga.be wird erfindungsgemäß da.durch gelöst, da.ß die Anschlußelemente in Form von durch Stanzen hergestellten Blechstreifen aus einer hitzebeständ.igen Legierung bestehen, die einerseits mit Steckaufnahmen bildenden Verformungen zum der Widerstandsdrahtenden versehen und a.nderseits a.ls Schra.ubanschlüsse in Form von Blechdurchzügen mit Gewinden oder als Flachsteckzungen ausgebildet sind.The high price of such heat-resistant alloys therefore makes it necessary to solve the problem posed to look for a construction that is particularly manufacturable and requires little material. This further object is achieved according to the invention by the fact that the connecting elements in the form of sheet metal strips produced by stamping consist of a heat-resistant alloy which, on the one hand, are deformed with plug-in receptacles the resistance wire ends and on the other hand, screw connections in the form of sheet metal fittings with threads or flat tabs.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung soll anhand der Zeichnung erläutert werden.A preferred embodiment of the invention is based on the Drawing will be explained.

Es zeigen: Fig. 1 einen Längsschnitt des Vorwiderstandes, Fig. 2 eine Seitena.nsicht zu Fig. 1 Ein gewendelter Drahtwiderstand 1 ist mit seinen Enden 2a,b mit Anschlußelementen 3a,b elektrisch leitend verbunden. Die Anschlußelemente 3a,b sind aus hitzebeständigem Blech gestanzt und. ha.ben an ihren Befestigungsteilen 4a,b Verformungen 5a,b, die durch Schlitzen und Formbiegen hergestellt sind und Steckaufnahmen für die Drahtenden 2a,b bilden.The figures show: FIG. 1 a longitudinal section of the series resistor, FIG. 2 a Seitena.nsicht zu Fig. 1 A coiled wire resistor 1 is with its ends 2a, b electrically conductively connected to connection elements 3a, b. The connecting elements 3a, b are punched from heat-resistant sheet metal and. have on their fastening parts 4a, b deformations 5a, b, which are produced by slitting and form bending and Form plug-in receptacles for the wire ends 2a, b.

Um die Befestigung dieser Drahtenden 2a,b mit den Anschlußelementen 3a.,b sowohl im Schnitt als a.uch in der Dra.ufsicht zu zeigen, zeigen, sind sie in Fig.1 um 90 dargestellt.To the attachment of these wire ends 2a, b with the connection elements 3a., B to show both in section and also in plan view, they are shown in Fig.1 at 90.

Ferner sind zwei Ausführungsmöglichkeiten des elektrischen Anschlusses gezeigt. Das Anschlußelement 3a hat einen Schra.ubanschluß in Form eines in einen Durchzug 6 eingeschnittenen Gewindes 7, das Anschlußelement 3b ist als Flachsteckzuge 8 ausgebildet. Die in die Steckaufnahmen eingeschobenen Enden 2a,b des Drahtwiderstandes 1 sind durch Verklemmen und Schweißpunkte 9a,b elektrisch leitend mit den Anschlußelementen 3a.,b verbunden und bilden somit eine vorgefertigte Einheit.There are also two options for the electrical connection shown. The connection element 3a has a screw connection in the form of an in one Passage 6 incised thread 7, the connection element 3b is a flat plug 8 trained. The ends 2a, b of the wire resistor pushed into the plug-in receptacles 1 are electrically conductive with the connection elements by clamping and welding points 9a, b 3a., B connected and thus form a prefabricated unit.

Letztere ist in einem keramischen Körper 10 in der Weise eingebettet, daß die Befestigungsteile 4a,b der Anschlußelemente 3a,b im keramischen Körper 10 verankert sind. Die Verformungen 5a.,b für die Aufnahmen der Drahtende 2a.,b dienen somit zugleich zur Verbesserung der Verankerung der Anschlußelemente 3a.,b im keramischen Körper 10.The latter is embedded in a ceramic body 10 in such a way that the fastening parts 4a, b of the connection elements 3a, b in the ceramic body 10 are anchored. The deformations 5a., B for receiving the wire ends 2a., B are used thus at the same time to improve the anchoring of the connection elements 3a., b in the ceramic Body 10.

Um schädliche Formveränderungen des Drabtwid ers tandes 1, die zu Kurzschlüssen zwischen seinen Windungen führen könnten, zu vermeiden und den Innenraum der Drahtwendel auszufüllen, iSt es erforderlich, daß die zur Einbettung verwendete keramische Masse genügend fließfähig ist. Um eine einwa.ndfreie Einbettung und Verankerung der a.us dem Drahtwiderstand 1 und seinen Anschlußelementen 3a,b bestehenden vorgefertigten Einheit im keramischen Körper 10 zu erreichen, muß die kera.mische Masse von solcher Zusammensetzung sein, daß der durch Brennen verfestigte keramische Körper 10 beim Herstellungsprozeß keine oder nur so geringe Schwindung erleidet, daß Risse vermieden werden. Es kommt daher darauf an, die Bestandteile der keramischen Masse und ihre Plastifizierung so abzustimmen, daß die Ma.sse einerseits genügend fließfähig ist und and.erseits a.ber durch den Zusatz der Plastifizierungsmittel keinen zu großen Trockenschwund erleidet. Für die Beurteilung der Kosten und Qua.lität eines solchen Vorwidersta.ndes gelten die dem Fa.chma.nn geläufigen Zusammenhänge zwischen der Zusammensetzung der keramischen Masse, der Korngröße ihrer Bestandteile, der Brenntempera.tur und der a.ls notwendig era.chteten Festigkeit des gebrannten Körpers.In order to avoid harmful changes in shape of the Drabtwid ers tandes 1, which lead to Short circuits between its turns could lead to avoid and the interior To fill in the wire helix, it is necessary that the one used for embedding ceramic mass is sufficiently flowable. To ensure perfect embedding and anchoring the a.us the wire resistor 1 and its connection elements 3a, b existing prefabricated To achieve unity in the ceramic body 10, the kera.mische mass of such Composition that the solidified by firing ceramic body 10 when Manufacturing process suffers no shrinkage or only so little that cracks are avoided will. It therefore depends on the components of the ceramic mass and their Plasticizing to be coordinated so that the dimensions are sufficiently flowable on the one hand and on the other hand, due to the addition of the plasticizer, it is not too large Suffering from dryness shrinkage. For assessing the cost and quality of such The priorities are the relationships between the Composition of the ceramic mass, the grain size of its components, the firing temperature and the strength of the fired body, which is felt to be necessary.

Als keramische Ma.sse kommt in erster Linie ein Gemenge von hochstandfesten Tonen und Korund in Betracht, wobei die Vergrößerung des Tona.nteils zu dichteren Körpern, aber zu größerer Schwingung führt, während man bei Vergrößerung des Korunda.nteils eine Verringerung der Festigkeit, a.ber da.für eine Verminderung der Trocken- und d.er Bennschwindung erhält.The ceramic dimensions are primarily a mixture of highly stable ones Clays and corundum into consideration, the enlargement of the clay part leading to denser Bodies, but leads to greater vibration, while increasing the corundum part a reduction in strength, but also for a reduction in dryness and d.He receives Benn's shrinkage.

Eine für diesen Zweck brauchbare Zusammensetzung besteht z.B. a.us 609 Deglhofer-Ka.psel-Sta.nd-Ton (63,6% Tonsubstanz, 33<o Quarz und 3s4C/o Feldspa.t) und a.us 40% Korund. Um eine gute Plastifizierung zu erreichen, ist dieser Zusammensetzung ein Binder zugegeben, der beispielsweise aus einer Emulsion a.us Wasser und Ruböl im Verhältnis 25:1 besteht. Sein Anteil in der keramischen Masse beträgt 26; diese besteht somit aus 44,5% Kapsel-Sta.nd-Ton, 29,5 Korund und 26% Binder. Der Anteil an Kapsel-Stand-Ton kann jedoch zwischen 35-55k schwanken, der Korundanteil entsprechend zwischen 39-19ffi. Es kommen a.uch keramische Massen mit Beimengungen von Stea.tit und Quarz in Betracht, wobei der Stea.tit eine dem Ton entsprechende Rolle und der Quarz eine dem Korund entsprechende Rolle spielen. Zur Herstellung des Vorwiderstandes wird die vorgefertigte Einheit in einer mehrteiligen Form mit der vorgesehenen keramischen Masse umspritzt und bei einer Temperatur in der Größenordnung von 10000C gebrannt.A composition useful for this purpose is, for example, a.us 609 Deglhofer-Ka.psel-Sta.nd clay (63.6% clay substance, 33 <o quartz and 3s4C / o feldspa.t) and a.us 40% corundum. In order to achieve a good plasticization, this composition is a binder added, for example from an emulsion the end Water and rub oil in a ratio of 25: 1. Its share in the ceramic mass is 26; this therefore consists of 44.5% capsule base clay, 29.5 corundum and 26% Binder. However, the proportion of capsule stand-tone can vary between 35-55k, the Corundum proportion between 39-19ffi. There are also ceramic bodies Additions of Stea.tit and quartz into consideration, the Stea.tit being one of the clay corresponding role and the quartz play a role corresponding to the corundum. To the Production of the series resistor is the prefabricated unit in a multi-part Mold overmoulded with the intended ceramic mass and at a temperature in of the order of 10000C.

Diese Technik macht es möglich, a.uch zwei oder mehrere Drahtwiderstände mit den erforderlichen Anschlüssen in einem einzigen keramischen Körper unterzubringen (nicht gezeichnet).This technique makes it possible to also use two or more wirewound resistors with the necessary connections in a single ceramic body (not shown).

Falls wegen ungünstiger Einbaulage erhöhte Ansprüche an die Dichtheit des keramischen Körpers 10 gestellt werden, so kann diese durch Auftragen von Wa.sserglas erreicht werden.If there are increased demands on the tightness due to an unfavorable installation position of the ceramic body 10, this can be done by applying water glass can be achieved.

Die beschriebenen Bestandteile der keramischen Ma.sse sind so a.usgewählt, daß der Drahtwiderstand 1 und seine Anschlußelemente 3a.,b chemisch nicht angegriffen werden. Sie ist selber leicht herstellba.r und stellt an die Gena.uigkeit der Zusammensetzung keine besonderen Ansprüche. Obwohl die Brenntemperatur nicht sehr hoch ist, ergibt sich eine genügende Festigkeit für die Verankerung der Anschlußelemente 3a.,b. Weitere Vorteile ergeben sich dadurch, daß der kera.mische Körper 10 den Drahtwiderstand 1 direkt umgibt.The described components of the ceramic dimensions are selected in such a way that that the wire resistor 1 and its connecting elements 3a., b are not chemically attacked will. It is easy to manufacture itself and ensures the accuracy of the composition no special requirements. Although the firing temperature is not very high, it yields sufficient strength for the anchoring of the connecting elements 3a., b. Further Advantages result from the fact that the kera.mische body 10 the wire resistance 1 directly surrounds.

Die Wärme,die bei Stromdurchfluß am Drahtwiderstand 1 entsteht, kann somit gut von diesem abgeführt werden. Er ist schwingungsfrei eingebettet, so daß keine Kurzschlüsse zwischen seinen Windungen a.uftreten können.The heat that arises when current flows through the wire resistor 1 can can thus be easily dissipated from this. It is embedded vibration-free, so that no short circuits can occur between its windings.

Die Herstellung der Vorwiderstände gemäß der Erfindung ist nicht a.n d.ie obenbeschriebene Ausführungsa.rt gebunden. Die Konstruktion und das Prinzip der Anwendung einer schwindungsfrei brennenden keramischen Masse erla.uben es, auch für die Massenfertigung geeignete Herstellungsverfahren anzuwenden, die sich beispielsweise wa.sserfreier organischer Binder bedienen.The production of the series resistors according to the invention is not a.n. d. the embodiment described above is bound. The construction and the principle the application of a non-shrinkage burning ceramic mass permit the use of manufacturing processes suitable for mass production, which use, for example, water-free organic binders.

Claims

f)) Series resistor for motor vehicles with a coiled, ceramic Dimensions of the enclosed wire resistance, provided at its ends with connection elements, da. characterized in that the wire resistor (1) and the fastening parts (4a, b) the connection parts (3a, b) directly, i.e. without a prefabricated metallic or ceramic housing are embedded in a ceramic body (10), the a.us a ceramic mass is obtained that does not or only during drying and firing very little shrinks.

2) series resistor according to claim 1, characterized in that the Connection elements (3a, b) in the form of sheet metal strips produced by punching consist of a heat-resistant alloy, which on the one hand form with plug-in receptacles Deformations (5a, b) for fastening the resistance wire ends (2a, b) provided and on the other hand as screw connections in the form of sheet metal fittings (6) with threads (7) or are designed as flat tabs (8).

3) series resistor. according to claim 1 and 2, characterized in that for the production of the series resistor ajaús 35-55k clay, 39-19 corundum and 26% binder existing, made plasticizable and not tearing when drying and firing ceramic mass is used, which is injected into a multi-part mold, in which the a.us d.em wire resistor (1) and its connecting elements (3a., b) are prefabricated Unit is inserted in such a way that the fastening parts (4a, b) of the connecting elements (3a, b) are surrounded by the ceramic mass, and that the part thus obtained is dried and is baked at a temperature of the order of 10000C0