DE2939320A1 - LOW-OHM WIRE RESISTANCE AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF - Google Patents
LOW-OHM WIRE RESISTANCE AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOFInfo
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Niederohm-Drahtwideratand und Verfahren zu seiner HerstellungLow resistance wirewound resistor and process for its manufacture
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Niederohm-Drahtwiderständen, insbesondere Hochlastwiderständen. The invention relates to a method for producing low-ohm wire resistors, in particular high-load resistors.
In der Zeit vor dem industriellen Einsatz von Transistoren wurden niederohmige Widerstände in erster Linie zu Meßzwecken als sogenannte Shunt-Widerstände eingesetzt. Elektronenröhren aufweisende elektronische Schaltungen benötigten infolge des verhältnismäßig hohen Spannungsniveaus selten Widerstände unterhalb 10 Ohm. Erst mit dem Auftauchen der Transistoren erhielt der Einsatz von niederohmigen Widerständen Bedeutung. War zunächst ein Wert von 500 Milliohm die untere Grenze, besteht in jüngster Zeit Nachfrage nach Widerständen in der In the time before the industrial use of transistors, low-resistance resistors were primarily used for measurement purposes as so-called shunt resistors. Electronic circuits containing electron tubes seldom require resistances below 10 ohms due to the relatively high voltage level. Only with the appearance of the transistors did the use of low-ohmic resistors become important. Was initially a value of 5 00 milliohms the lower limit, there is recently demand for resistors in the
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Größenordnung von 10 Milliohm.Of the order of 10 milliohms.
Derartige Niederohm-Widerstände, wie sie z.B. in der Autoelektronik verwendet werden, müssen auch hochbelastbar und elektrisch stabil sein.Such low-ohm resistors, such as those used in car electronics, for example must also be highly resilient and electrically stable.
Grundsätzlich ist es kein technisches Problem, einen nioderohtnigen Widerstand herzustellen. Beispielsweise kann ein verhältnismäßig niederohmiger Draht verwendet werden, der auf einen Isolierkörper gewickelt wird. Ein derartiger Widerstand ist jedoch verhältnismäßig platzraubend.Basically, it is not a technical problem, a no-nonsense one Establish resistance. For example, a relatively low-resistance wire can be used on a Insulator is wound. However, such a resistor is relatively bulky.
Obwohl -die Widerstandswerte in den letzten Jahren ständig herabgesetzt wurden, wird in der Elektronikindustrie weiterhin von einer Widerstandswerttoleranz von nicht über 5 $ ausgegangen. Bekanntlich erfordert jedoch das Messen von Widerstandswerten um 10 Milliohm mit einer Genauigkeit von 5 % einen sehr hohen Meßaufwand. ^-Punkt-Messungen sind praktisch unumgänglich. Ein Abregeln zur Erzielung des korrekten Widerstandswertes ist in jedem Fall erforderlich.Although resistance values have been steadily reduced in recent years, the electronics industry continues to assume a resistance value tolerance of no more than $ 5. As is known, however, the measurement of resistance values around 10 milliohms with an accuracy of 5 % requires a very high measurement effort. ^ -Point measurements are practically inevitable. A regulation to achieve the correct resistance value is necessary in any case.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines Niederohm-Widerstandes f insbesondere eines Hoch— last-Widerstandes, anzugeben, das für die Serienproduktion geeignet ist und die gewünschte Widerstandsgenauigkeit ohne kostspieligen Meßaufwand gewährleistet.The invention has the object of providing a process for producing a low-ohmic resistance f in particular a high-load resistance to provide, which is suitable for mass production and ensures the desired accuracy without costly resistance measurement effort.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß Widerstands· Bandmaterial in vorgegebenen Abschnitten geschnitten wird und dieThis object is achieved according to the invention in that resistance Tape material is cut in predetermined sections and the
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Kontaktdrähte in einem vorgegebenen Abstand voneinander stumpf gegen die Abschnitte angeschweißt werden.Contact wires are butt welded against the sections at a predetermined distance from one another.
Bei einem bandförmigen Widerstandsmaterial ist unabhängig von der Querschnittsform - gleichmäßiger Querschnitt über die Länge vorausgesetzt - der Widerstandswert abhängig von der Länge. Ein präzise vom Bandmaterial abgeschnittener Abschnitt repräsentiert mithin einen vorgegebenen Widerstandswert. Wird nun ein solcher Abschnitt an zwei in einem vorgegebenen Abstand voneinanderliegenden Punkten kontaktiert, ergibt sich ein bestimmter, d.h. eng tolerierter, Widerstandswert zwischen den KontaktpunktenIn the case of a band-shaped resistor material, regardless of the cross-sectional shape, there is a uniform cross-section over the length provided - the resistance value depends on the length. A section precisely cut off from the strip material represents hence a predetermined resistance value. If such a section is now contacted at two points located at a predetermined distance from one another, a specific one, i.e. narrow, results tolerated resistance value between the contact points
Herkömmliche Kontaktierungen wie Löten oder Hartlöten oder auch Flachschweißen führen jedoch nicht zum gewünschten Ergebnis, da Nebenschlüsse auftreten können und niemals mit Sicherheit festgestellt werden kann, wie weit- die Kontaktpunkte tatsächlich auseinanderliegen. Aus diesem Grunde schlägt die Erfindung ein Stumpfschweißen der Kontaktdrähte vor. Damit ist die geschweißte Stelle gleichzeitig die Kontaktstelle, welche nur geringfügig größer wird als der Durchmesser eines Kontaktdrahtes. Nebenschlüsse sind dabei unmöglich.Conventional contacts such as soldering or brazing or else However, flat welding does not lead to the desired result, since shunts can occur and it can never be determined with certainty how far apart the contact points are actually. This is the reason why the invention is effective Butt welding the contact wires before. This means that the welded point is also the contact point, which is only slightly becomes larger than the diameter of a contact wire. Shunts are impossible.
Mit herkömmlichen Präzisionsschweißmaschinen bereitet es keine Schwierigkeiten, Kontaktdrähte, zum Beispiel aus Kupferdraht, auf 5/100 mm genau stumpfzuschweißen. Wird mithin ein vorgegebener Abstand zwischen den Kontaktpunkten eingehalten, ergibt sich ein definierter Widerstandswert mit engster Toleranz zwischen diesen - gleichmäßigen Querschnitt des bandförmigen Viderstandselementes vorausgesetzt.With conventional precision welding machines, there is no problem with making contact wires, for example made of copper wire, butt-weld to an accuracy of 5/100 mm. If a predetermined distance is therefore maintained between the contact points, the result is a defined resistance value with the tightest tolerance between these - uniform cross-section of the ribbon-shaped Resistance element required.
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Bs hat sich herausgestellt, daß es möglich ist, mit schnelllaufenden Stanz- und Schweißmaschinen Widerstandswerte von nur IO Milliohm mit einer Ausbeute von 95$ innerhalb eines Streubereichs von - 1$ ohne Schwierigkeiten zu produzieren.Bs has turned out that it is possible to work with high-speed Punching and welding machines resistance values of only IO milliohms with a yield of $ 95 within one Scatter range of - $ 1 to produce with no difficulty.
In einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Abschnitte zunächst an den Enden umgebogen und die Kontaktdrähte stumpf von außen gegen die umgebogenen Endabschnitte geschweißt werden. Es ist zwar denkbar, die Umbiegungen beliebig zu wählen, vorzuziehen ist indessen eine Verformung, durch welche U-förmige Widerstandselemente gebildet werden. Eine derartige Form ist besonders günstig zur Verarbeitung in der Schweißmaschine.In one embodiment of the invention it is provided that the sections are initially bent over at the ends and the contact wires butt welded from the outside against the bent end sections. It is conceivable that the bends to be chosen at will, however, a deformation through which U-shaped resistance elements are formed is preferable. Such a shape is particularly favorable for processing in the welding machine.
Vie bereits erwähnt, kann das Widerstands-Bandmaterial beliebigen Querschnitt aufweisen. Besonders vorteilhaft ist, wenn gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung Flachband als Widerstandsmaterial verwendet wird» Es können beispielsweise 20 mm lange Abschnitte vom Band mit Hilfe einer Präzisionsstanze geschnitten werden. Mit dieser kann eine Längentoleranz von i5/iCDmm eingehalten werden, was einer Längentoleranz von2,5#o entspricht. Entspricht diese Länge einem Viderstandswert von beispielsweie ^O Milliohm,dann beträgt die maximale Abweichung 0,10 Milliohm. Dies ist ein Faktor, der um die Größenordnung 20 genauer ist als üblicherweise gefordert wird.As already mentioned, the resistance band material can have any cross-section. It is particularly advantageous if, according to one embodiment of the invention, flat ribbon as Resistance material is used »For example, 20 mm long sections can be cut from the tape with the help of a precision punch. With this, a length tolerance by i5 / iCDmm, what a length tolerance of 2.5 # o. If this length corresponds to a resistance value of, for example, ^ O milliohms, then is the maximum deviation 0.10 milliohms. This is a factor that is order of magnitude 20 more accurate than usual is required.
Die Widerstände, bei denen die Kontaktdrähte mit den umge-The resistances at which the contact wires with the surrounding
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bogenen Endabschnitten verschweißt sind, eignen sich vorwiegend für die axiale Ausführung. Bei der radialen Widerstandsausführung, bei der die Kontaktdrähte quer zur Längsachse des Widerstandselements abgeführt sind, werden die Kontaktdrähte vorzugsweise quer zur Längsachse stumpf an einen geraden Widerstandsstreifen angeschweißt. Auch hier legt der Abstand zwischen den Kontaktpunkten den Wert des Widerstandes fest.curved end sections are welded, are mainly suitable for the axial version. With the radial Resistance version in which the contact wires are led away transversely to the longitudinal axis of the resistance element the contact wires are preferably butt-welded transversely to the longitudinal axis to a straight resistance strip. Even here the distance between the contact points determines the value of the resistance.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß das Widerstandselement in einem Keramikgehäuse angeordnet ist. Derartige Keramikgehäuse sind jedoch im Prinzip bekannt. Das Widerstandselement wird in eine mittige Bohrung des Keramikgehäuses eingeführt, wobei die Zwischenräume mit Quarz ausgefüllt werden.According to a further embodiment of the invention it is provided that the resistance element is in a ceramic housing is arranged. However, such ceramic housings are known in principle. The resistance element is in a central Bore of the ceramic housing introduced, the spaces are filled with quartz.
Der erfindungsgemäße Widerstand ist nicht nur für die Massenherstellung geeignet und zeichnet sich durch große Genauigkeit aus, sondern ermöglicht auch eine hohe Standzeit. Schließlich ist er hohen Belastungen gewachsen. Diese könnenThe resistor according to the invention is not just for mass production suitable and is characterized by great accuracy, but also enables a long service life. After all, he can cope with heavy loads. these can
größer als 1 W/cm sein. Schließlich ist der Fertigungsaufwand trotz der hohen Genauigkeit außerordentlich gering.be greater than 1 W / cm. Finally, the manufacturing effort is extremely low despite the high accuracy.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher beschrieben.Embodiments of the invention are described in more detail below with reference to drawings.
Fig. 1 zeigt perspektivisch eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäß ausgebildeten Hochlast-Niederohm-Fig. 1 shows in perspective a first embodiment of a high-load low-resistance device designed according to the invention
• · ./6• · ./6
Fig. 2 zeigt perspektivisch eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäß ausgebildeten Hochlast-Niederohm-Widers tands.2 shows in perspective a second embodiment of a high-load, low-resistance resistor designed according to the invention tands.
Fig. 3 zeigt perspektivisch die Anordnung eines Widerstands nach Fig. 1 in einem Keramikgehäuse.FIG. 3 shows in perspective the arrangement of a resistor according to FIG. 1 in a ceramic housing.
Bevor auf die in den Zeichnungen dargestellten Einzelheiten näher eingegangen wird, sei vorangestellt, daß jedes der gezeigten und beschriebenen Merkmale für sich oder in Verbindung mit Merkmalen der Ansprüche von erfindungswesentlicher Bedeutung ist.Before going into the details shown in the drawings, it should be noted that each of the Features shown and described by themselves or in conjunction with features of the claims essential to the invention Meaning is.
Der in Fig. 1 dargestellte Widerstand 10 ist aus einem Abschnitt geformt, welcher von einem Flachband aus geeignetem Widerstandsmaterial abgeschnitten und an den Enden bei 11 bzw. 12 umgebogen ist. Die umgebogenen Schenkel 11, t2 sind annähernd im rechten Winkel zum dazwischenliegenden Steg 13 angeordnet. Insgesamt ist ein ü-förmiges Widers tandseleaient gebildet mit gleichem Querschnitt über die gesamte Länge, welcher im vorliegenden Fall rechteckig ist. Mit den umgebogenen Abschnitten 11, 12 sind Kontaktdrähte 14 bzw. I5 verbunden, welche gegen die Außenseite sirumpf angeschweißt sind. Der Durchmesser der Drähte 1h, 15 entspricht etwa der Dicke des Widerstandselementes 10. Die Kontaktdrähte Ih, I5 liegen auf einer Achs«, wobei diese Achse parallel zur Längsachse des Steges I3 verläuft. Der Abstand der Achsen der Kontaktdrähte 1h* 15 zu den freien Enden der umgebogenenThe resistor 10 shown in Fig. 1 is formed from a section which is cut from a flat strip of suitable resistor material and bent over at the ends at 11 and 12, respectively. The bent legs 11, t2 are arranged approximately at right angles to the web 13 in between. Overall, a U-shaped resistance element is formed with the same cross section over the entire length, which is rectangular in the present case. With the bent sections 11, 12 contact wires 14 and I5 are connected, which are welded to the outside at a sump. The diameter of the wires 1h, 15 corresponds approximately to the thickness of the resistance element 10. The contact wires Ih, I5 lie on an axis, this axis running parallel to the longitudinal axis of the web I3. The distance between the axes of the contact wires 1h * 15 to the free ends of the bent
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Abschnitte 11, 12, in Fig. 1 mit a bezeichnet, ist genau festlegbar bzw. festgelegt, so daß die Länge des Widerstandselementes 10 zwischen den Kontaktpunkten definiert ist und damit auch der Widerstandswert.Sections 11, 12, labeled a in Fig. 1, is accurate determinable or fixed, so that the length of the resistance element 10 is defined between the contact points and thus also the resistance value.
Die U-förmig gebogene Form des Widerstandselements 10 ermöglicht eine besonders einfache Führung im Magazin einer Präzisionsschweißmaschine und gleichzeitig die problemlose Stumpfschweißung der Kontaktdrähte 1^, I5 gegen die umgebogenen Abschnitte 11, 12, so daß reproduzierbar hohe Genauigkeiten auch bei Massenstellung und hohem Produktionsausstoß erzielbar sind.The U-shaped curved shape of the resistance element 10 enables particularly simple guidance in the magazine Precision welding machine and at the same time the problem-free butt welding of the contact wires 1 ^, I5 against the bent ones Sections 11, 12, so that reproducible high accuracies even with mass setting and high production output are achievable.
Fig. 2 zeigt eine sogenannte radiale Ausführung eines Wideretands mit einem geraden Streifen 16 mit Rechteckquerschnitt aus einem geeigneten Widerstandsmaterial, welches in Flachbandform hergestellt ist. Der Streifen 16 wird wiederum in geeigneter Weise magaziniert und geführt, so daß Anschlußabschnitte 17> 18 im vorgegebenen Abstand 1 von einer Seite gegen den Streifen 16 stumpfgeschweißt werden können. Der Abstand 1 legt wiederum den Wert des Widerstandes fest, da die Kontaktstelle im wesentlichen mit der Berührungsfläche der Anschlußabschnitte 17, 18 zusammenfällt. Es versteht sich, daß anstelle der im Querschnitt rechteckförmigen Anschlußabschnitte 17, 18 wiederum Anschlußdrähte verwendet werden können, wie in Fig. 1 gezeigt.Fig. 2 shows a so-called radial embodiment of a resistor with a straight strip 16 with a rectangular cross-section from a suitable resistor material, which is made in flat ribbon form. The strip 16 is in turn in suitably magazined and guided so that connecting sections 17> 18 at a given distance 1 from one side can be butt welded against the strip 16. Of the Distance 1 in turn determines the value of the resistance, since the contact point is essentially with the contact surface the connection sections 17, 18 coincide. It understands that instead of the connecting sections 17, 18, which are rectangular in cross section, connecting wires are again used as shown in FIG.
Fig. 3 zeigt das Widerstandseloment 10 innerhalb der mittigenFig. 3 shows the moment of resistance 10 within the central
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• ../8• ../8th
Bohrung 19 eines an sich bekannten Keramikgehäuses 20. Die Einbringung in das Keramikgehäuse erfolgt zu Isolierzwecken, wobei die nicht ausgefüllten Räume innerhalb der Bohrung mit Quarzsand aufgefüllt werden können. Im übrigen erfolgt die Befestigung des Widerstandselements 10 innerhalb des Keramikgehäuses 20 auf herkömmliche Weise* Bore 19 of a ceramic housing 20 known per se. It is introduced into the ceramic housing for insulation purposes, and the empty spaces within the bore can be filled with quartz sand. Otherwise, the resistance element 10 is fastened within the ceramic housing 20 in a conventional manner *
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Claims (9)
Endabschnitte geschweißt werden.2. The method according to claim 1, characterized in that the sections are first bent over at the ends and the contact wires butt against the bent over from the outside
End sections are welded.
Widerstandselement verbundenen Kontaktdrähten, dadurch gekennzeichnet, daß das Widerstandselement (1O) ein von einem Widerstands-Bandmaterial abgetrennter Abschnitt
ist und die Kontaktdrähte (1^, 15 bzw. 17, 18) in vorgegebenem Abstand voneinander stumpf gegen den Abschnitt (1O) geschweißt sind. H. Resistance with a resistance element and with the
Resistance element connected contact wires, characterized in that the resistance element (1O) is a section separated from a resistance strip material
and the contact wires (1 ^, 15 or 17, 18) are butt welded against the section (1O) at a predetermined distance from one another.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
| D2 | Grant after examination | ||
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |