DE3917564A1 - Regelwiderstand und fertigungsverfahren fuer denselben - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Regelwiderstand und ein Fertigungsverfahren für denselben, mit den Merkmalen der Oberbegriffe der Patentansprüche 1 und 4.

Die Fig. 7 und 8 zeigen den herkömmlichen gekapselten Regel­ widerstand mit einer isolierenden Grundplatte 2, auf deren Oberfläche ein segmentförmiger Widerstand 4 und eine mittige Schleifelektrode 6 vorgesehen sind, wobei der Widerstand 4 an beiden Enden mit den Kontaktklemmen 8 und 9 und die Schleifelektrode mit der Kontaktklemme 10 elektrisch verbun­ den sind.

In dem in der unteren Fläche des Drehkörpers 14 ausgebilde­ ten konkaven Teil ist der Schleifer 12 angebracht, und der konvexe Teil 14 a sowie die in den Mitnehmer eingreifende Auskehlung 14 b sind im oberen Teil des Drehkörpers ausgebil­ det. Der Schleifer 12 schleift auf dem Widerstand 4 und auf der Schleifelektrode 6.

Bezugsziffer 18 bezeichnet das Gehäuse, in dessen unterer Öffnung die Grundplatte 2 befestigt ist. Innerhalb des Ge­ häuses wird der Drehkörper 14 mit dem daran befestigten Schleifer 12 auf der Grundplatte drehbar gehalten mit der Dichtung 16 an seinem Schulterteil.

Das Gehäuse 18 hat in seiner oberen Fläche auch eine Öff­ nung, durch die der konvexe Teil 14 a des Drehkörpers 14 von außen zugänglich wird.

Die Dichtung 16 dient nicht nur zum Abdichten des Gehäuse­ inneren, sondern auch zum Regeln des Drehmoments des Drehkörpers 14.

Bezugsziffer 20 bedeutet eine Harzabdichtung aus einem wär­ meaushärtenden Epoxidharz oder dergleichen, die durch Ver­ gießen, Erhitzen und Aushärten desselben erhalten wird, um den Drehkörper 14 durch befestigen der Grundplatte 2 am Ge­ häuse 18 innerhalb desselben festzuhalten. Das Harz 20 dient auch gleichzeitig zur Verstärkung der Abdichtwirkung.

Wenn bei diesem Regelwiderstand der Drehkörper 14 an der in den Mitnehmer eingreifenden Auskehlung 14 b nach rechts bzw. links gedreht wird, gleitet der Schleifer 12 auf dem Wider­ stand 4 und auf der Schleifelektrode 6 und bewirkt somit, daß der Widerstandswert zwischen der Kontaktklemme 10 und den Kontaktklemmen 8 oder 9 verändert werden kann.

Aber bei den oben beschriebenen Regelwiderständen treten durch den Einsatz von Dichtharz 20 zum Halten des Drehkör­ pers 14 im Gehäuse 18 durch Befestigen der Grundplatte 2 an diesem und zum luftdichten Abschließen des Gehäuseinneren verschiedene Probleme auf. Wenn z.B. zu viel Harz 20 einge­ spritzt wird, kann sich keine ebene Bodenfläche ausbilden, wobei es zu Schwierigkeiten bei der Befestigung der gedruck­ ten Leiterbahnen auf der Fläche usw. kommen kann, wohingegen zu wenig eingespritzte Menge zur fehlerhaften Luftdichtheit führt. Dementsprechend ist die Steuerung der Einspritzmenge so schwierig, daß sie ein Hindernis für die Automatisierung des Zusammenbaus der Baugruppe geworden ist. Ferner ist das Aushärten des Dichtharzes 20 unter Wärme so zeitaufwen­ dig, daß sich die Wirtschaftlichkeit nicht verbessern läßt und die Fertigung sehr geräteintensiv ist.

Weiter kommt es bei Gehäusen mit der Abdichtung 16 durch die Wärmeaushärtung des Dichtharzes 20 zu einem Anstieg des Ge­ häuseinnendrucks mit dem Ergebnis, daß die darin befindliche Luft durch eine im Harz 20 zwangsweise entstehende Öffnung nach außen entweicht. Auch das ist ein Hindernis für die au­ tomatische Montage.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Regelwider­ stand und ein Fertigungsverfahren für denselben zu schaffen, der ohne den Einsatz von Dichtharz zur Fixierung der Grund­ platte am Gehäuse und zum Festhalten des Drehkörpers in dem­ selben auskommt und somit die schwierige Steuerung der Harz- Einspritzmenge und der Erwärmung zum Aushärten des Dicht­ harzes vermeidet und auch verhindert, daß durch den erhöhten Innendruck in der Dichtung ein Loch entsteht. Darüber hinaus soll die Wirtschaftlichkeit gesteigert, die Fertigung ver­ billigt und ein leichter automatisierbarer Zusammenbau mög­ lich sein.

Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den kennzeichnenden Merkmalen der Patentansprüche 1 und 4.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine senkrechte Schnittansicht des erfindungsgemäßen Regelwiderstands;

Fig. 2 einen Querschnitt durch ein Gehäuse mit Grundplatte für den Regelwiderstand nach Fig. 1

Fig. 3 einen Querschnitt des aus Rahmenmaterial geformten Gehäuses;

Fig. 4 einen Grundriß des Drehkörpers, gesehen von unten, für den Regelwiderstand nach Fig. 1;

Fig. 5 einen senkrechten Schnitt mit in einen Drehkörper eingesetzten Schleifer;

Fig. 6 eine Teilschnittansicht als Draufsicht eines aus Rah­ menmaterial geformten Drehkörperes;

Fig. 7 eine perspektivische Ansicht eines herkömmlichen Re­ gelwiderstands und

Fig. 8 eine senkrechte Schnittansicht von Fig. 7.

Der Bau eines Regelwiderstandes nach Fig. 1 wird nachfolgend anhand seines Fertigungsverfahrens im Einzelnen beschreiben.

Zunächst wird unter Bezugnahme auf Fig. 2 das Gehäuse 38 be­ schrieben. Die isolierende Grundplatte wird bereitgestellt, auf deren Oberfläche der segmentförmige Widerstand 24 und in dessen Mitte die Schleifelektrode 26 ausgebildet sind. Die drei Kontaktklemmen 28, 29 und 30 sind mittels Löten, Schweißen und dergleichen damit elektrisch verbunden. Die Kontaktklemme 28 ist über die Elektrode 27 a mit einem Ende des Widerstands 24, die Kontaktklemme 29 ist über 27 b mit dem anderen Ende, und Kontaktklemme 30 ist mit der Schleif­ elektrode elektrisch verbunden.

Dann wird die Grundplatte 22 in dem Boden des Gehäuses 38 eingepreßt, wobei die Kontaktklemmen 28, 29 und 30 teilweise nach außen vorstehen, und zwar so, daß die Seite mit dem Wi­ derstand 24 nach oben liegt; das aus Isolierharz bestehende Gehäuse mit der runden Ausnehmung 38 a zur Aufnahme des Dreh­ körpers 34 wird späiter beschrieben;

Gehäuse 38 besteht vorzugsweise aus Thermoplastharz, z.B. aus PBTP-Harz (Polybutylenterephthalat), das leicht wärme­ verformbar ist und eine niedrigere Verformungstemperatur hat als das Harz für den später zu beschreibenden Drehkörper 34 (z.B. PPS-Harz - Polyphenylensulfid). Die Gründe dafür wer­ den ebenfalls später erläutert.

Beim Ausformen können ggf. auch andere Ausbildungsformen für das Gehäuse 38 angewandt werden. Z.B. kann ein Anschlag 38 c vorgesehen werden, der gegen den Anschlag 34 c des Drehkör­ pers 34 stößt und dessen Drehung begrenzt. Auch können an der Bodenseite des Gehäuses 38 drei Nute 38 d ausgebildet werden, die die Klemmkontakte 28, 29 und 30 aufnehmen, wenn diese nach unten umgebogen werden.

Zusätzlich wird vorzugsweise die segmentförmige Blindelek­ trode 27 c außerhalb des Widerstands 24 auf der Oberfläche der Grundplatte angebracht, wie in der Zeichnung gezeigt wird, und zwar so, daß diese Elektrode auf gleicher Höhe mit den anderen Teilen liegt, wodurch verhindert wird, daß zwi­ schen der Form und der Höhe der Teile eine Spalte entsteht, mit dem Ergebnis, daß beim Ausformen kein Harz hineinfließt.

Ferner kann das oben beschriebene Gehäuse 38 unter Verwen­ dung des Rahmenmaterials 44 kontinuierlich ausgeformt wer­ den, wie in Fig. 3 gezeigt wird. Bezugsziffer 31 bezeichnet die Blindkontaktklemme zum Halten des Gehäuses 38 und dergl. auf dem Rahmenmaterial.

Jetzt wird ebenfalls unter Bezugnahme auf Fig. 4 der Dreh­ körper 34 beschrieben. Der runde Drehkörper 34 aus Isolier­ harz wird bereitgestellt, in dessen unterer Fläche der Schleifer 32 befestigt ist, wobei dieser Schleifer den oben beschriebenen Widerstand 24 und die Schleifelektrode 26 ver­ bindet. Im vorliegenden Beispiel ist der Schleifer ebenfalls in die untere Fläche des Drehkörpers eingepreßt. Für den Drehkörper ist vorzugsweise wärmebeständiges Material wie PPS-Harz einzusetzen. Die Gründe dafür werden später noch erläutert.

Zusätzlich kann der Drehkörper 34 beim Ausformen anders ge­ staltet werden. Z.B. kann der oben beschriebene Anschlag 34 c vorgesehen werden, ferner können der konvexe Teil 34 a und die kreuzförmige, in den Mitnehmer eingreifende Auskehlung 34 b im Mittelteil ausgebildet werden.

Der Schleifer 32 im vorliegenden Beispiel wird durch Biegen eines Blechs hergestellt. Sein unterer Teil 321 ist völlig flach ausgebildet und das obere Blech 322 hat die Schleif­ kontakte 32 a und 32 b, den bogenförmig ausgebildeten Schleif­ kontakt 32 a, und zwei Streifen, wobei der Mittelteil und auch der Endteil des Schleifkontakts 32 b erhaben sind. Die beiden Schleifkontakte 32 a und 32 b sind elastisch und im Ge­ häuse 38 liegt der Schleifkontakt auf dem Widerstand 24 der Grundplatte 22, und der Schleifkontakt 32 b auf der Schleif­ elektrode 26 auf. Bezugsnummer 32 d stellt ein Verstärkungs­ stück dar, das verhindert, daß der Schleifer abgleitet.

Ein Beispiel, wie der obige Schleifer 32 in den Drehkörper 34 eingepreßt wird, ist in Fig. 5 gegeben, wobei Bezugsnum­ mer 40 einen oberen Teil und Bezugsnummer 42 einen unteren Teil bezeichnen, in dem die untere Platte 321 des Schleifers wie oben beschrieben, flach ist und als Abdichtung dient, so daß das Harz beim Gießen nicht in die Höhlung 40 a des oberen Teils 40 fließen kann. Offensichtlich läßt sich durch Anwen­ dung solcher Schleifer einer abgekanteten Struktur das Ein­ pressen leicht durchführen.

Die im wesentlichen ringförmige Blindplatte 32 c wird an der Peripherie des Schleifkontakts 32 a der oberen Platte vorge­ sehen, wodurch der Höhenunterschied in der Ebene infolge der Dicke der gebogenen Platte ausgeschaltet und so ein Durch­ lecken des Harzes verhindert wird, auch wenn der obere Teil 40 keine spezielle Form hat. Somit läßt sich auch der obere Teil leicht herstellen.

Es ist zu würdigen, daß der oben beschriebene Drehkörper 34 kontinuierlich geformt werden kann wenn z.B. das Rahmenmate­ rial 46 in Fig. 6 benützt wird. Das Verbindungsstück für den Schleifer zum Halten des Drehkörpers 34 auf dem Rahmenmate­ rial 46 wird mit 33 bezeichnet.

Bei einem solchen Gehäuse wie oben sollte die Höhe des Dreh­ körpers 36 auf dem Rahmenmaterial 44 die gleiche sein, wie die des Gehäuses 38 auf dem Rahmenmaterial 44, um die konti­ nuierliche Montage zu erleichtern.

Jetzt wird wieder auf Fig. 1 Bezug genommen. Nach Herstellen z.B. des Gehäuses 38, gehalten vom Rahmenmaterial 44, und des Drehkörpers 34, gehalten vom Rahmenmaterial 46, wird der Drehkörper mit dem Schleifer 32 nach unten drehbar in die Öffnung 38 a des Gehäuses 38 eingesetzt. Aber das Verbin­ dungsstück für den Schleifer wird unmittelbar vor dem Ein­ setzen abgeschnitten und herausgenommen so daß es die Dre­ hung nicht behindern kann.

Wenn ein gekapselter Regelwiderstand gebaut werden soll, kann jetzt, wie in der Zeichnung gezeigt, die Dichtung 36, z.B. ein O-Ring, eingesetzt werden. Wie aus der Konstruktion dieser Ausführung deutlich wird, kann man nicht abgedichtete Regelwiderstände erhalten, indem man die Dichtung heraus­ nimmt, ohne sonst ein Bauteil zu verändern, wodurch es er­ leichtert wird, vom Herstellungsverfahren für abgedichtete Regelwiderstände zum Herstellungsverfahren für nicht abge­ dichtete Regelwiderstände überzugehen.

Die Lippe 38 b der Öffnung des Gehäuses 38 wird unter Wär­ meanwendung nach innen gebogen, um den hochstehenden Teil 34 a des Drehkörpers so zu überdecken, daß die Drehfunktion des Drehkörpers erhalten bleibt, während verhindert wird, daß der Drehkörper aus dem Gehäuse fallen kann. In diesem Fall ist es vorzuziehen, wie bereits beschrieben, die Ver­ formungstemperatur des Harzes, aus dem das Gehäuse besteht, niedriger zu halten als die des Drehkörpers 34, so daß der Drehkörper beim Warmverformen nicht betroffen wird.

Dann werden die am Rahmenmaterial 44 hängenden Kontaktklem­ men 28, 29 und 30 auf die erforderliche Länge zugeschnitten (die Blindkontaktklemme 31 ist bis jetzt nicht abgeschnitten worden) und zusätzlich können ggf. die Kontaktklemmen 28, 29, 30 nach der Rückseite des Gehäuses 38 zu umgebogen wer­ den wie in Fig. 1 strichpunktiert dargestellt ist, um aus der Nut 38 d in der erforderlichen Höhe vorzustehen, wodurch ein Regelwiderstand mit Regelung von oben erhalten werden kann. In einem solchen Fall kann jede Nut beidseitig an den richtigen Punkten über den Kontaktklemmen nach innen geformt werden, um ein Hochstehen zu verhindern. Oder Dichtharz kann zur Verstärkung eingesetzt werden. Vorzugsweise können auch, wie in Fig. 1 mit durchgezogener Linie dargestellt ist, die Kontaktklemmen 28, 29 und 30 ohne Umbiegen quer durchgezogen werden, wie bereits beschrieben. Der so erhaltene Regelwi­ derstand ist von der seitlich zu regelnden Art. Auch auf diese Weise kann ein (außen angebrachter) Regelwiderstand vom Chip-Typ erhalten werden.

Wenn schließlich die Blindklemme 31 des Rahmenmaterials 44 abgeschnitten und ausgeschieden wird, entsteht der in Fig. 1 gezeigte Regelwiderstand. Durch Anwendung der oben beschrie­ benen Verfahren auf das Gehäuses 38 und den Drehkörper 34 auf dem Rahmenmaterial 44 und 46 können diese Regelwider­ stände der Reihe nach montiert werden.

Beim Regelwiderstand gemäß Fig. 1 gleitet, wenn der Drehkör­ per 34 unter Anwendung der in den Mitnehmer eingreifenden Auskehlung 34 b nach rechts oder links gedreht wird, der Schleifkontakt 32 a des Schleifers auf dem Widerstand 24 und der Schleifkontakt (32 b) des Schleifers 32 auf der Schleif­ elektrode 26 auf der Grundplatte 22, mit dem Ergebnis, daß der Widerstandswert zwischen den Kontaktklemmen 30 und 28 bzw. 29 veränderbar ist.

Somit ist beim Regelwiderstand der vorliegenden Ausführungs­ form die Grundplatte 22 unten im Gehäuse 38 eingepreßt und der Drehkörper 34 ist drehbar im Gehäuse gelagert infolge des Nachinnenverformens der Lippe 38, die sein Herausfallen verhindert. Kurz gesagt, für den erfindungsgemäßen Regelwi­ derstand ist die Anwendung des Dichtharzes nicht erforder­ lich, um den Drehkörper zu halten und die Grundplatte zu be­ festigen.

Es muß gewürdigt werden, daß durch die Erfindung alle aus der Anwendung von Dichtharz entstehenden Probleme gelöst werden, d.h. die Regelung der einzuspritzenden Menge Dicht­ harz und das Erwärmen zum Aushärten desselben wird ausge­ schlossen, im Dichtharz kann keine Öffnung entstehen, so daß, unabhängig davon, ob es sich um einen gekapselten oder nichtgekapselten Regelwiderstand handelt, der erfindungsge­ mäße Regelwiderstand an Wirtschaftlichkeit überlegen, ein­ fach zu fertigen und leicht automatisch zu montieren ist. Ferner wird beim Formen nicht nur des Gehäuses 38 sondern auch des Drehkörpers 34, wie in der vorliegenden Ausfüh­ rungsform, die Anzahl der zu montierenden Teile reduziert und somit die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens beträchtlich erhöht.

Beim Fertigungsverfahren der vorliegenden Ausführungsform kann, da ein Vergießen und ein Erwärmungsvorgang zum Aushär­ ten des Dichtharzes nicht erforderlich ist, der oben be­ schriebene Regelwiderstand mit ausgezeichneter Wirtschaft­ lichkeit erzeugt und automatisch montiert werden.

Zusätzlich, wenn, wie bei der vorliegenden Ausführungsform, sowohl das Gehäuse 38 als auch der Drehkörper 34 unter Ver­ wendung des Rahmenmaterials 44 und 46 kontinuierlich geformt wird und dann mit dessen Hilfe ein Regelwiderstand montiert wird, kann jedes Teil leicht und genau positioniert werden, mit dem Ergebnis, daß der Regelwiderstand in Serien gefer­ tigt und seine Produktion leichter automatisiert werden kann.

Vorstehend wurde eine bevorzugte Ausführungsform beschrie­ ben, in der mit dem Drehkörper 34 auch der Schleifer 32 ge­ formt wird. Dieses Formen des Schleifers ist nicht notwendi­ gerweise erforderlich. Der Schleifer kann an der unteren Fläche des Drehkörpers auch mit anderen Mitteln befestigt werden, wie z.B. durch Einpassen oder dergl.

Claims (4)

1. Regelwiderstand mit einer isolierenden Grundplatte, auf der ein segmentförmiger Widerstand ausgebildet ist und in deren Mitte eine Schleifelektrode vorgesehen ist, wobei eine Mehrzahl von Kontaktklemmen mit dem Widerstand und der Elektrode elektrisch verbunden sind und die Elektrode mit einigen Teilen derselben aus einem Gehäuse nach außen geführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Grundplatte mit einem oben auf ihr liegenden Widerstand in die Unter­ seite eines Gehäuses aus Isolierharz eingepreßt wird, das einen Raum enthält, in dem ein Drehkörper untergebracht ist, daß ein aus Isolierharz gefertigter Drehkörper dreh­ bar in diesen Raum des Gehäuses eingepaßt ist, daß Schleifer an der unteren Fläche des Drehkörpers ange­ bracht sind, die mit diesem Widerstand und mit dieser Schleifelektrode Kontakt haben und daß eine Lippe an der Öffnung dieses Gehäuses nach innen geformt ist, damit der Drehkörper nicht herausfallen kann.

2. Regelwiderstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche dieser Grundplatte außerhalb des Re­ gelwiderstands mit einer segmentförmigen Blindelektrode versehen ist.

3. Regelwiderstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schleifer mittels Einpressen am Drehkörper befe­ stigt ist.

4. Fertigungsverfahren für einen Regelwiderstand, gekenn­ zeichnet durch ein Verfahren zur Herstellung einer iso­ lierenden Grundplatte, an deren Oberfläche ein bogenför­ miger Widerstand ausgebildet ist und in deren Mittelpunkt eine Schleifelektrode ausgebildet ist, mit einer Mehrzahl von Kontaktklemmen, die ausgeformt und an dem Widerstand bzw. an der Elektrode angeschlossen sind, ein Verfahren zum Einpressen der genannten Grundplatte in den Boden ei­ nes Gehäuses aus Isolierharz und mit Raum, um einen Dreh­ körper aufzunehmen, wobei Teile jeder Kontaktklemme aus dem Gehäuse hinausragen, ein Verfahren zum Fertigen eines Drehkörpers aus Isolierharz, an dessen unterer Fläche ein Schleifer befestigt ist, der den Widerstand und die Schleifelektrode verbindet, ein Verfahren zum drehbaren Einpassen des Drehkörpers in den Raum im Gehäuse und ein Verfahren zum Einwärtsformen der Lippe der Öffnung mit­ tels Wärme, damit verhindert wird, daß der Drehkörper herausfällt.