DE3406366C2 - - Google Patents
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Description
Bei einem Linearpotentiometer ist es bekannt (US-PS 30 36 284),
Widerstands- und/oder Kollektorbahnschichten auf einem Profil
träger anzuordnen, der als längliches Trägersubstrat im Ge
häuse des Linearpotentiometers befestigt ist. Die parallel
liegenden Widerstands- und Kollektorbahnen werden beim
Durchlauf des Abgriffs des Linearpotentiometers gleich
zeitig von Schleiferfingern berührt, wodurch sich das von
der Widerstandsbahn abgegriffene Potential auf die Kollek
torbahn und von dieser nach außen übertragen läßt.
Es ist auch bekannt, Widerstandsmaterialien für Präzisions
potentiometer auf der Basis von leitfähigen Partikeln, vor
wiegend Ruße (Kohlenstoff) herzustellen, wobei metallisierte
Rußgemische in verschiedene Harze als Matrixwerkstoffe ein
gelagert werden. Ein auf diese Weise gewonnenes elektrisch
leitendes Widerstandsmaterial bildet dann elektrisch lei
tende Bahnen (Leitplastikbahnen) bei Potentiometern belie
biger Art (DD-PS 2 11 421).
Bekannt ist ferner die doppelseitige Belegung von Träger
substraten mit Leiterbahnen bei Einstellpotentiometern oder
Einstellwiderständen (DE-OS 15 15 625), wobei die auf einen
isolierenden Grundkörper aufgedampften, aufgespritzten oder
aufgedruckten Widerstands- und Gleitschichten durch einen
übergreifenden Kontaktbügel miteinander verbunden sind.
Schließlich ist ein Grundmaterial für Potentiometerplatten
bekannt (DE-OS 23 58 004), bei dem eine die Potentiometer
platte bildende, an ihrer Oberfläche entsprechend verlaufende
Widerstandsmuster aufweisende Isolierplatte aus Polyamidharz
besteht, der mit einem faserförmigen Füllstoff angereichert
ist. Dieser Füllstoff besteht entweder aus Asbestfasern oder
aus Glasfasern. Die Herstellung erfolgt u. a. durch Extrusion
des mit dem Füllstoff versehenen Kunststoffs.
Speziell bei der Herstellung von Linearpotentiometern er
geben sich erhebliche Anforderungen an die Herstellungs
genauigkeit und die noch zulässigen Toleranzen, insbeson
dere wenn es sich um Präzisionssysteme mit längeren Abmes
sungen handelt, die beispielsweise für die Stellungsrück
meldung an Maschinen o. dgl. eingesetzt werden. Nicht zuletzt
wegen der erheblichen Längserstreckung solcher Präzisions
linearpotentiometer müssen auf unterschiedlichen Material
kombinationen, auf Temperatureinflüsse, auf Durchbiegung
der Trägersubstrate u. dgl. zurückgehende Probleme überwun
den werden.
So ist es bei der Herstellung von Linearpotentiometern (Wege
geber-Potentiometer), die erhebliche Längen aufweisen, be
kannt, auf eine vergleichsweise dünne Zwischenträgerfolie,
die aus einem geeigneten Kunststoff wie beispielsweise Kapton
o. dgl. mit einer Dicke von nicht mehr als 1 mm besteht, eine
relativ sehr dünne Widerstandsbahnschicht, die üblicherweise
eine geeignete Leitplastikschicht ist, mit einer Schicht
dicke von nicht mehr als 10 bis 30 µ aufzutragen, schon
deshalb, um ein Reißen der Schicht bei unterschiedlich auf
tretenden mechanischen Spannungen zu vermeiden. Diese Zwi
schenträgerfolie für die Widerstands- oder Kollektorbahn
wird dann auf ein festeres Material aufkaschiert und dieses
Material kann ein geeigneter Aluminiumträger oder ein Träger
aus einem sonstigen, entsprechenden Material sein oder auch
ein Glasfaserprofil. Das Trägersubstrat, beispielsweise als
Glasfaser-Kunstharzprofil, ist dann zur leichteren Montier
barkeit profiliert und kann im übrigen, wie aus anderen Zu
sammenhängen bekannt ist, auch metallische Einlagerungen,
beispielsweise Draht- oder Kupferbandeinlagerungen tragen,
um elektrische Potentiale auf die eine Seite des Linearpo
tentiometers zu übertragen. Es hat sich aber herausgestellt,
daß schon allein wegen der mindestens zwei unterschiedlichen,
verwendeten Materialien, nämlich Leitplastikschicht - Zwi
schenträgerfolie - Aluträger oder Glasfaserprofil als Trä
gersubstrat, so starke unterschiedliche Wärmedehnungskoeffi
zienten der Materialien auftreten können, daß Fehl
funktionen nur schwer und nur durch Anwendung subtiler Fer
tigungsverfahren und ausgeklügelter Technologien vermieden
werden können. So läßt sich beispielsweise feststellen, daß
durch die Einlagerung von Drähten oder Kupferbändern das
Profil bei längeren Linearpotentiometern, beispielsweise
solchen, die eine Länge von 1 m überschreiten, krummgezogen
wird. Dies führt notwendigerweise zu stark unterschiedlichen
Schleiferanpreßkräften, so daß der Schleifer beispielsweise
in bestimmten Endbereichen auf den zugeordneten Widerstands-
und Kollektorbahnen sauber läuft, durch die Abstandsvergröße
rung beispielsweise im mittleren Bereich aber zu Vibrationen,
Abhebungen und Kontaktschwierigkeiten neigen kann.
In diesem Zusammenhang ist es ferner bekannt, die vorzugs
weise auf dem gleichen Trägersubstrat angeordneten Kollektor
bahnschichten mit Leitsilber zu unterlegen, um den abgegriffe
nen Potentialwert - dies geschieht im übrigen im wesentlichen
stromfrei, also durch Kompensation -, doch mit einem hinrei
chend niedrigen Widerstandswert an den Abgriffanschluß des
Linearpotentiometers zu übertragen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für ein Linerapo
tentiometer ein längliches Trägersubstrat zu schaffen, wel
ches bei einfacher und unkomplizierter Herstellung und ent
sprechend einfachem Aufbau auch höchsten Genauigkeitsan
sprüchen für Linearpotentiometerbaulängen von bis zu 2 m
und gegebenenfalls darüber genügt, und ein einwandfreies
Dauerverhalten ohne Lageänderung zeigt, sowie ein Verfahren zu
dieser Herstellung anzugeben.
Die Erfindung löst diese Aufgabe jeweils mit den kennzeich
nenden Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. des Anspruchs 11 und
hat den Vorteil, daß das bei der Herstellung des Trägersub
strats mit eingezogene Kohlefaserbündel ein gegen
über äußeren Einflüssen und gegenüber unterschiedlichen
Materialpaarungen vollständig inertes, elektrisches Arbeits
mittel ist, wobei dieses Kohlefaserbündel unmittelbar die
Kollektorbahn bilden kann oder als niederohmige Unterlage
für den Auftrag einer aus Leitplastik bestehenden Kollektor
bahn und ggf. ferner, gegebenenfalls im Querschnitt vergröß
ert, auch der Rückführung von elektrischen Anschlüssen auf
die jeweils andere Endseite des Linearpotentiometers dient.
Dies ist von besonderer Bedeutung, denn der zum gemeinsamen
ersten Widerstandsbahnanschluß und Kollektoranschluß abge
legene, also am anderen Ende des Linearpotentiometers lie
gende Widerstandsbahnanschluß, muß auf jeden Fall zu den bei
den anderen Anschlüssen geführt werden, und zwar mit beson
ders hinreichender Niederohmigkeit, da durch diese Verbin
dung, zur Beaufschlagung der Widerstandsbahn, ein nennens
werter Strom fließt.
Bei der Erfindung ist ferner vorteilhaft, daß das verwen
dete Kohlefaserbündel, welches für sich gesehen bekannt ist
und zur Verstärkung und Einlagerung bei verschiedenen Kunst
stoffprodukten auch verwendet wird, beispielsweise bei der
Herstellung von Flugzeugträgerprofilen, in dieser neuen An
wendung als elektrisches Übertragungsmittel bei Potentio
metern kostengünstiger als eine Leitsilberschicht ist, an
dererseits aber eine höhere Leitfähigkeit aufweist, gegen
über den sonstigen beteiligten Materialien sich chemisch
vollständig inert, wie ein edles Material also, verhält und
auch keine Eigenaktivität in mechanischer Hinsicht, etwa
bei Einwirken unterschiedlicher Temperaturen u. dgl. an den
Tag legt.
Ferner ist vorteilhaft, daß das Kohlefaserbündel, welches
auch als sogenannter Kohlefaserroving bezeichnet wird, so
fort beim Herstellungsverfahren des Längssubstrats mit ein
gezogen werden kann.
Geht man also für die Herstellung des Trägerlängssubstrats
bei Linearpotentiometern von einem Glasfaser-Kunstharzprofil
aus, dann läuft das Herstellungsverfahren so ab, daß Glas
faserlängen in geeigneter Positionierung von einer Vorrats
rolle abgezogen, durch ein entsprechendes Tränkharz geführt
und dann durch ein erstes Vorwerkzeug laufen (in welchem im
übrigen auch die Tränkung mit dem Harz erfolgen kann) und
anschließend in einem Hauptwerkzeug mit einer formenden
Austrittsmündung zusammengeführt und erwärmt werden und als
fertiger Strang durch Ziehen austreten. Die Einlagerung der
Kohlefasern in ein solches Glasfaserprofil - dessen Herstellung
für sich gesehen insoweit bekannt ist - erfolgt dann durch
gleichzeitiges Abziehen des Kohlefaserrovings oder -bündels
von seiner Vorratsrolle, Führen durch ein Vorwerkzeug und
Tränken mit dem gleichen Kunstharz, mit welchem auch die
Glasfaserbündel getränkt sind und Zusammenführen mit diesem
im Hauptwerkzeug, Erwärmen und Einziehen derart, daß aus der
Mündung des Hauptwerkzeugs ein Glasfaserprofilstrang mit zum
Teil erheblichen Kräften abgezogen wird, in dem unmittelbar
an einer vorgegebenen Stelle und einen bestimmten Ober
flächenbereich im vollständig glatten Übergang, das Träger
substrat überdeckend ein Kohlefaserbündel oder -roving ein
gelagert ist.
Dieser praktisch einstückige Zusammenhang der eingelagerten
Kohlefasern mit dem Trägersubstrat kann dann in beliebiger
Weise bei der Realisierung eines Linearpotentiometers an
gewendet werden, beispielsweise ein Kohlefaserstrang oder
-bündel als Kollektor oder jedenfalls als Unterlage für
eine Leitplastik-Kollektorbahn und mehrere parallele Kohle
faserstränge oder ein -bündel oder -roving dann vorzugsweise
auf der Rückseite des Substrats für die Rückführung des ab
gewandten Potentiometeranschlusses zur gemeinsamen Anschluß
seite.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen
sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen mög
lich. Besonders vorteilhaft ist in einer Ausgestaltung der
vorliegenden Erfindung die direkte Aufbringung einer Wider
stands-Leitplastikbahnschicht unmittelbar auf das gezogene,
für sich gesehen aus isolierendem Material bestehende Profil
des Trägersubstrats, welches vorzugsweise ein Kunstharz
profil mit eingelagerten verstärkenden Glasfasern ist.
Durch das direkte Aufbringen (Aufsieben oder Aufsprühen)
der Leitplastikschicht auf das Kunststoffprofil kann mit
größeren Schichtstärken gearbeitet werden, so daß sich eine
wesentlich erhöhte Zuverlässigkeit und ein geringer relativer
Verschleiß ergibt. Voraussetzung für diese Maßnahme ist, daß
die Harzbasis für die Leitplastikschicht identisch ist mit
der Harzbasis des Kunststoffprofils für das Trägersubstrat;
man gewinnt so in einem Arbeitsgang ein fertiges Widerstands
element mit Träger, eingelagerten, besonders niederohmigen
Leitungsverbindungen (Kohlefasern) und den entsprechenden
Leitplastikschichten.
Ein besonderer Vorteil wird durch die Einlagerung von elek
trisch leitenden, niederohmigen Kohlefaserbündeln noch da
durch erreicht, daß unter Verzicht auf jegliche, sonst erfor
derlichen Leitungsanschlüsse im Bereich des Substrats insge
samt die Verbindung mit den weiterführenden Elementen über
Kontaktierungen vorgenommen werden kann.
Entsprechend einer bevorzugten Ausgestaltung weisen die Leit
plastik-Kollektor- oder Widerstandsbahn in ihren Endberei
chen elektrisch hochleitende Kontaktflächen auf, vorzugs
weise gebildet durch die überlappende Über- oder Unterlage
rung von Leitsilberschichten. Diese Leitsilberschichten
sind dann vorzugsweise bis an den Substratendbereich gezo
gen und bilden an dieser Stelle elektrisch leitende Kontakt
flächen zum Anschluß und zur Kontaktierung von vorzugsweise
federnden Kontaktzungen eines im Potentiometergehäuse ange
ordneten Steckers, so daß sich sämtliche Anschlüsse für die
vom Substrat getragenen Schichten Kohlefaserbündel-Flächen und ggf. Leitplastikflächen
durch einfaches Einschieben des
Substrats in das Potentiometergehäuse und endseitiges Ein
schnappen der federnden Kontaktzungen des Steckers auf die
Kontaktflächen am Substrat ergeben.
Auch die Verbindung des auf der Oberseite angeordneten
Widerstandsbahnendes mit dem auf der Unterseite befind
lichen, breitflächigen Kohlefaserrovings kann durch eine
Kontaktklammer, das Substrat dabei von beiden Seiten über
greifend, gebildet werden, wobei diese U-förmige Kontakt
klammer dann vorzugsweise ebenfalls entsprechend unter-
oder überlegte Leitsilberschichten als Kontaktflächen am
Substrat elektrisch leitend berührt.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung
dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung
näher erläutert.
Die Zeichnung zeigt in einer perspektivischen schematisierten Dar
stellung lediglich einen Teilbereich eines Trägerlängssubstrats,
herausgezogen aus dem aufnehmenden, als Aluminiumprofil darge
stellten Gehäuse des Linearpotentiometers, ohne sonstige Potentio
meterbestandteile, die insoweit auch nicht Gegenstand vorliegender
Erfindung sind.
Der Grundgedanke besteht darin, in das
Trägersubstrat bei Linearpotentiometern ein Kohlefaser
bündel unmittelbar bei dessen Herstellung oberflächenbündig einzu
ziehen und so ein elektrisches Schaltmittel zu gewinnen, welches
für vielfältige Aufgaben eingesetzt werden kann, inert ist und das
natürliche Verhalten des Trägersubstrats in Abhängigkeit zur
Temperatur, zu seiner Funktion, Lagerung u. dgl. nicht ergänzend
beeinflußt.
In einer Ausgestaltung wird dann auf ein solches
Trägersubstrat die Leitplastikschicht mit identischer Harz
basis wie das Substrat des Trägers unmittelbar aufgebracht,
aufgesiebt, aufgesprüht, aufgedampft o. dgl.
In der Zeichnung ist das Trägersubstrat mit 10 bezeichnet;
ein abgeschnittenes, die Profilform des Substrats in geeigneten
Führungen aufnehmendes Potentiometergehäuse mit 11. Da es hier
lediglich auf die Ausbildung des Trägersubstrats als Träger
für die Widerstands- und Kollektorbahnen ankommt, braucht auf
solche Potentiometerkomponenten nicht eingegangen zu werden, die
nicht mit dem Substrat in Wirkverbindung treten, da diese nicht
Gegenstand der Erfindung sind.
Das Trägersubstrat 10 ist ein gezogenes Kunststoffprofil oder Kunstharzprofil vor
zugsweise mit eingelagerten, verstärkenden Glasfasern, Glasfaser
bündeln oder Glasfaserrovings; das Profil wird aus der sich vorzugs
weise leicht konisch verengenden Austrittsmündung eines erwärmten
Hauptwerkzeugs mit erheblicher Kraft ausgezogen, in der weiter
vorn schon erwähnten Weise, wobei unmittelbar bei dieser Herstel
lung die mit 12 bezeichnete, oberflächenbündig in das Profil des
Trägersubstrats eingelagerten Kohlefasern, Kohlefaserbündel
oder -rovings mit eingezogen werden.
Um in der Zeichnung das oberflächenbündig eingelagerte Kohlefaser
bündel 12 zu verdeutlichen, ist dieses schräg gestrichelt dargestellt,
obwohl die Zeichnung eine perspektivische Schemadarstellung ist
und man erkennt, daß sich durch die Einlagerung einer solchen
Kohlefaser notwendigerweise und praktisch keine Materialunter
schiede im Trägerlängssubstrat 10 ergeben können, denn Kohlefaser
und Glasfaser sind beide zur Einlagerung in Kunstharze o. dgl. be
stimmte Verstärkungsmittel und insoweit von einer gewissen Gleich
artigkeit, sie sind hier beide mit dem gleichen Kunstharz getränkt, der
die Faserzwischenräume ausfüllt und insoweit nach Aushärten die
Profilform darstellt, so daß jedenfalls die Harzanteile der beiden
Fasern (Glasfaser-Kohlefaser) einstückig ineinander übergehen und
Materialunterschiede insoweit nicht auftreten - lediglich und ausdrück
lich hier jedoch mit dem entscheidenden
Unterschied, daß die Kohlefasern ein elektrisches Schaltmittel
bilden.
Das Kohlefaserbündel wird bei ihrer Herstellung so in das Träger
substrat mit eingezogen, daß es oberflächenbündig abschließt; es
wird, wenn es beispielsweise eine im Querschnitt in etwa runde
Bündelform hat, durch das Formwerkzeug im Oberflächenbereich
auch flachgedrückt und setzt im Übergang ohne Absatz
und ohne Versetzung glatt verlaufend die Oberfläche und die Profil
form des Trägerlängssubstrats fort. Die Kohlefasern sind aber hinsicht
lich ihrer elektrischen Eigenschaften unmittelbar auf diese Weise
kontaktierbar und können schon in dieser ersten Form sofort als Kol
lektorbahn eingesetzt werden, vor allen Dingen weil sie extrem ver
schleißfest sind wegen ihrer ja aus den üblichen Einlagerungs-Ver
stärkungsanwendungen hinreichend bekannten Eigenschaften. Es
wird aber ausschließlich auf die elektrischen
Eigenschaften solcher Kohlefasern abgestellt und so ein neues Erzeug
nis mit überragenden und besonders zuverlässigen Funktionseigen
schaften bei Einsatz der Kohlefasern als elektrisches Schalt
mittel bei Linearpotentiometern gewonnen. Tatsächlich ermöglicht es die Er
findung so erstmals, auf vergleichsweise einfache Weise und ohne daß
besonders ausgeklügelte Techniken angewendet werden müssen, auch
Linearpotentiometer mit höchster Präzision und Zuverlässigkeit her
zustellen, die erhebliche Längen aufweisen; Längen, die bisher in
soweit auch noch nicht hergestellt worden sind und die beispiels
weise und derzeit 2 m betragen können.
Abgesehen von der Kostengünstigkeit, die sich aus der Verwendung
der Kohlefaser als elektrisches Übertragungs- und Leitungselement,
kurz gesagt als Schaltmittel ergibt - eine Leitsilberunterschicht ist
erheblich teurer und vor allen Dingen auch hoch
ohmiger als die Kohlefaser -, kann der oberflächenbündig verlaufende
Kohlefaserroving 12 in der Zeichnung aber auch mit einer
Leitplastikschicht zum Aufbau der Kollektorbahn überdeckt werden, so daß
eine vollständig einwandfreie Übertragung des
jeweils abgegriffenen Potentials unter Verzicht auf die
bisherigen Techniken der Unterlegung mit einer Leitsilberschicht
und dem späteren Aufbringen der Kollektor-Leitplastikbahn möglich ist.
Das Trägersubstrat der Zeichnung weist, durch Profilstege 13
bei diesem Ausführungsbeispiel getrennt, zwei Längsbe
reiche 14 und 15 auf, die der Anordnung der Kollektorbahn und
parallel zu dieser der Widerstandsbahn dienen können. Die Profilstege
können natürlich auch weggelassen werden.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung wird
dann jedenfalls die Widerstandsbahn in dem Bereich 14 des Substrats
mit vergleichsweise großer Schichtstärke direkt aufgebracht
(aufgesiebt, aufgesprüht, aufgedampft) unter der Voraussetzung der
Verwendung einer gleichen Harzbasis für die Leitplastikschicht,
wie sie auch für den Aufbau des Trägersubstrats selbst, inso
weit also für das Tränken der Glasfasern und/oder der Kohlefaser
rovings, verwendet worden ist. Durch die sich hierdurch eröffnende
Möglichkeit der wesentlich dickeren Schichtbildung der Leitplastik
schichtbeläge vermeidet man mit Sicherheit ein Reißen oder ein
Verwerfen der Widerstandsschicht, man erzielt eine hohe Zuver
lässigkeit bei wesentlich geringerer Verschleißanfälligkeit. Die
dickeren Schichtstärken werden,
dadurch ermöglicht, daß praktisch keine Materialunterschiede
zwischen der Leitplastikschicht und dem Substrat bestehen, da
jedenfalls die Harzbasis die gleiche ist und insoweit lediglich ent
sprechende Beimengungen für die Herabsetzung des Widerstandes
bei der Leitplastikschicht vorzusehen sind. Es versteht sich natür
lich, daß die Leitplastikschicht, auch bei gleicher Harzbasis wie das
Trägersubstrat, eine elektrisch mit vorgegebenen Widerstands
werten leitfähige Beschichtung und das Substrat im wesentlichen ein
vollkommener Isolator ist.
Will man die Oberfläche des eingelagerten Kohlefaserbündels 12
nicht unmittelbar als Kollektorbahn verwenden, dann kann man auf
den Bereich 15 des Trägersubstrats ebenfalls noch eine Leit
plastikschicht unter Zugrundelegung der gleichen Harzbasis für
diese Schicht und das Substrat aufbringen und man gelangt zu einem
leicht montierbaren, insgesamt fertigen, hochzuverlässigen Träger
substrat für Linearpotentiometer, ohne Notwendigkeit der Anwen
dung komplizierter Technologien. Es versteht sich, daß die durch
die Erfindung erzielten Vorzüge im wesentlichen auf die Material
auswahl und auf die Einlagerungstechniken des Kohlefaserbündels
zurückzuführen sind.
Wie eingangs schon erwähnt, ist es möglich,
etwa auf der Rückseite des Substrats 10 der Zeichnung ebenfalls,
oberflächenbündig oder auch durch substrateigene Oberflächenan
teile überdeckt, weitere Kohlefaserbündel oder mehrere -rovings,
die in ihrem Querschnitt den Querschnitt des den Kollektor
mindestens teilweise mitbildenden Kohlefaserbündels 12 mehrfach
überschreiten, einzulagern und hierdurch gleichzeitig und ebenfalls
unmittelbar bei der Herstellung des Substrats die elektrischen
Schalt- und Leitungsmittel vorzusehen, um den abgewandten
Widerstandsbahn-Potentiometeranschluß mit der zuzu
führenden Spannung zu verbinden.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung
umfaßt daher, in Verbindung mit weiteren Ausgestaltungen,
das Substrat 10, wie in der Zeichnung dargestellt, auf
dessen Oberseite auf der einen, in der Zeichnung unteren Hälfte
die Leitplastikschicht der Widerstandsbahn grob
kreuzschraffiert aufgebracht und mit 14 a bezeichnet ist.
Dieser Widerstandsbahn-Leitplastikschicht 14 a sind keine
Kohlefasern unterlegt.
Auf der oberen Hälfte der Substratoberseite, also im Längsbereich 15
ist dann die Leitplastikschicht für die Kollektorbahn auf
gebracht, die aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht
mit eingezeichnet ist - diese Leitplastikschicht der
Kollektorbahn ist durch das Kohlefaserbündel 12 unter
legt, wie weiter vorne schon erläutert.
In der Darstellung der Zeichnung ist auch die in einem
beispielsweise wannenförmig ausgekehlten Ausschnitt auf
der Rückseite oder Unterseite des Substrats 10 groß
flächig eingebrachte Kohlefaserbündelschicht 16 erkennbar,
wobei, um eine Vorstellung über die Größenabmessung
zu erhalten, diese weitflächige Rückseiten-Kohlefasernschicht aus Kohle
faserbündeln 16 etwa aus acht Kohlefaserbündeln gebildet
sein kann, wie eines bei 12 auf der Oberseite als
Unterlage für die Kollektorbahn angedeutet ist.
Es ist daher möglich, durch die Einbettung
der elektrisch leitenden, niederohmigen Kohlefaserbündel
das gesamte Potentiometer, jedenfalls
im Bereich der Substratanschlüsse, leitungs- bzw.
kabelfrei auszubilden. Hierzu sind zunächst
besonders niederohmige Kontaktierflächen 17, die
in der Zeichnung eng schraffiert angedeutet sind, am vorderen
Ende der Widerstandsbahn angebracht in Überlappung mit
dem Endbereich der Leitplastikerstreckung - beim bevor
zugten Ausführungsbeispiel handelt es sich hierbei um eine
weitflächige Unterlegung der Leitplastikbahn im Überlappungs
bereich, der in der Zeichnung mit 17 a bezeichnet ist, durch
eine Leitsilberschicht, die dem Substratende zu dann frei zugänglich und
kontaktierbar ist. Das Gleiche kann man mit der Kollektor
bahn machen, obwohl dies in diesem Fall wegen des Vor
handenseins bzw. des mit dem vorderen Ende bündig ab
schließenden eingelagerten Kohlefaserbündels 12 nicht zwingend er
forderlich ist. Will man aber breitflächig kontaktieren, dann
bringt man auch, vorzugsweise auf gleicher Höhe, im Be
reich der Kollektorbahn, eine ähnliche Leitsilberschicht-
Unterlegung auf, die also teilweise vom Leitplastik der
Kollektorbahn überlappt ist und die jedenfalls insgesamt
auch den Kohlefaserroving 12 kontaktiert. In der gleichen
Weise kann man auf der Rückseite die dort bündig
abschließende, rückgeführte Kohlefaserbündelfläche am
Ende mit einem Leitsilber-Kontaktabgriff überdecken und
man gewinnt auf diese Weise an diesem Endbereich des Sub
strats drei durch die jeweiligen, freiliegenden Leitsilber
schichten gebildete Kontaktabgriffe.
Diesen drei Kontaktabgriffen sind
entsprechend
ausgebildete Stecker im Gehäusebereich des Potentiometers
so zugeordnet, daß man durch ledigliches Einschieben des
Substrats 10 vollständig in das Gehäuse Kontaktzungen dieses
Steckers in elektrische Wirkverbindung mit den Leitsilber-
Kontaktabgriffen bringt. Zu diesem Zweck können die Stecker
beispielsweise, wie dies im einzelnen in der Zeichnung
nicht dargestellt ist, über federnde, gegeneinander isolierte
Kontaktzungen verfügen, die beim Einschieben unter Druck
zurückweichen und dann die jeweiligen Leitsilberteilschichten
kontaktieren.
Auch für die Kontaktierung des anderen Endes der Leit
plastik-Widerstandsbahn mit den Rückführ-Kohlefaserbündeln 16
kann in ähnlicher Weise vorgegangen
werden, indem in den entsprechenden Bereichen Leitsilber
schichten aufgebracht oder unterlegt werden und die elektrische
Kontaktverbindung dann durch einen U-förmigen, federnden
Bügel, der einfach auf den Endbereich des Substrats so auf
gesteckt wird, daß er beidseitig die jeweiligen Kontaktflächen
berührt, kabel- bzw. leitungsfrei hergestellt
wird. Der Bügel umfaßt dann U-förmig den Endbereich
des Substrats nach Art einer Brücke und verbindet so die
auf der Ober- bzw. Unterseite angeordneten Kontaktflächen.
Claims (14)
1. Längliches Trägersubstrat für Linearpotentiometer in
Form eines Kunstharz enthaltenden Profils mit einer
Kollektorbahn und gegebenenfalls Widerstandsbahn(en),
dadurch gekennzeichnet, daß in das Trägersubstrat min
destens ein Kohlefaserbündel (12, 16) in Längsrichtung
eingelagert ist, das längs der Profiloberfläche kon
taktierbar ist.
2. Trägersubstrat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß zusätzlich zu dem im Kollektorbahnbereich befind
lichen Kohlefaserbündel (12) ein weiteres Kohlefaser
bündel (16), vorzugsweise mit im Vergleich zum ersten
Kohlefaserbündel vergrößertem Querschnitt zur Übertra
gung von Spannungen und Strömen von einem Trägersubstrat
ende zum anderen im Trägersubstrat angeordnet ist.
3. Trägersubstrat nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß das weitere Kohlefaserbündel (16) auf der der Kollek
torbahn abgewandten Rückseite des Trägersubstrats ange
ordnet ist.
4. Trägersubstrat nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß auf das Trägersubstrat unmittelbar
(eine) Leitplastikschicht(en) zur Beschichtung der Kol
lektorbahn und gegebenenfalls zur Bildung von mindestens
einer Widerstandsbahn mit Schichtstärken insbesondere
<50 µ aufgetragen sind.
5. Trägersubstrat nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß das Kunstharz in den Leitplastikschichten identisch
ist mit dem Kunstharz des Trägersubstrats.
6. Trägersubstrat nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß zur Verstärkung des Trägersubstrats
in dieses eingelagerte Glasfaserbündel mit dem gleichen
Kunstharz wie das oder die Kohlefaserbündel getränkt sind.
7. Trägersubstrat nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß eine erste Leitplastikschicht auf
der Basis des im Trägersubstrat enthaltenen Kunstharzes
lediglich zur Bildung der Widerstandsbahn (14 a) in einem
ersten Längsbereich (14) aufgebracht ist und das die Kol
lektorbahn bildende Kohlefaserbündel (12) in einem zwei
ten Längsbereich (15) angeordnet ist.
8. Trägersubstrat nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß das im zweiten Längsbereich (15) angeordnete Kohle
faserbündel (12) die leitende Unterlage für eine über
diesem aufgebrachte Leitplastikschicht bildet.
9. Trägersubstrat nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß an mindestens einem Endbereich des
Trägersubstrats elektrisch leitende, dem Abgriff von
Spannungen oder der Zu- und Abführung von Strömen die
nende Kontaktflächen (17) gebildet sind, die mit dem/den
Kohlefaserbündel(n) und gegebenenfalls angrenzenden Leit
plastikschichten elektrisch leitend verbunden sind.
10. Trägersubstrat nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß die Kontaktflächen (17) gebildet sind von minde
stens teilweise mit dem/den Kohlefaserbündel(n) (12, 16)
und gegebenenfalls den Leitplastikschichten überlappend,
insbesondere darüberliegend oder darunterliegend ange
ordneten, hochleitfähigen Schichten, insbesondere Leit
silberschichten.
11. Verfahren zur Herstellung eines eine Kollektorbahn auf
weisenden und mit einer Widerstandsbahn zu beschichten
den, länglichen, Kunstharz als Bestandteil enthaltenden
Trägersubstrats für Linearpotentiometer gemäß einem der
Ansprüche 1 bis 10 durch Ausziehen eines das Trägersubstrat
bildenden Profils aus einer Werkzeug-Formöffnung, dadurch
gekennzeichnet, daß gleichzeitig mit dem Ausziehen des
Trägersubstrats ein Kohlefaserbündel mit dem Kunstharz
getränkt und derart aus der Werkzeug-Formöffnung mit
ausgezogen wird, daß sich ein von den Kohlefasern einge
nommener, längs der Oberfläche des Trägersubstrats als
Kollektorbahn kontaktierbarer, in Längsrichtung durch
laufender Kohlefasern-Oberflächenbereich im Trägersub
strat ergibt.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß
zusammen mit dem ersten Kohlefaserbündel mindestens ein
weiteres Kohlefaserbündel, vorzugsweise mit im Vergleich
zum ersten Kohlefaserbündel größerem Durchmesser mitein
gezogen wird, vorzugsweise auf der Rückseite des Träger
substrats.
13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeich
net, daß auf das die Kollektorbahn bildende Kohlefaser
bündel im Kollektorbereich eine Beschichtung aus Leit
plastik, vorzugsweise zusammen mit dem Aufbringen einer
Leitplastikschicht für eine oder mehrere Widerstandsbahn(en),
aufgebracht wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch
gekennzeichnet, daß das für die Leitplastikschicht ver
wendete Kunstharz im Kollektor- und gegebenenfalls Wider
standsbahnenbereich identisch ist mit dem des Trägersub
strats und daß die jeweilige Leitplastikschicht unmittel
bar auf das gezogene, isolierende Kunststoffprofil des
Trägersubstrats aufgebracht, insbesondere aufgesiebt,
aufgespritzt, aufgedampft wird.
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