DE601494C - Maschine und Verfahren zur Massenherstellung von hochohmigen Widerstaenden - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft die Herstellung von hochohmigen Widerständen, insbesondere für Zwecke der drahtlosen Telegraphie und TeIephonie, durch Spritzen und besteht im wesentlichen in einem Verfahren zur Massenherstellung solcher Widerstände und der hierzu dienenden Maschine, Der Gedanke der Erfindung liegt darin, den Spritzvorgang für eine größere Anzahl von Widerständen zum Zwecke der Massenherstellung zu mechanisieren und gewünschtenfalls auch den daran sich anschließenden Vorgang des Einschmelzens der Widerstände in eine Glasröhre oder eine ähnliche Umhüllung auf maschinellem Wege vorzunehmen.

Es ist bereits vorgeschlagen worden, zur Herstellung von Widerständen ein aus Isolationsmaterial bestehendes Band an einer Spritzvorrichtung vorbeizuführen und während des Vorbeiführens auf das Band eine Widerstandsschicht aufzuspritzen, das bespritzte Band sodann mittels Hindurchführung durch einen Ofen zu trocknen und daraufhin in Stücke der erforderlichen Größe zu zerschneiden.

Im Zusammenhang mit diesem Verfahren ist es auch bekanntgeworden, den Widerstand der Schicht während des Herstellungsvorganges zu messen.

Gegenstand der Erfindung ist eine Maschine und" ein Verfahren zur Massenherstellung von hochohmigen Widerständen, bei welchen auf einem isolierenden Träger eine Widerstandsschicht aufgebracht ist.

Erfindungsgemäß wird eine größere An- ³^ zahl von Widerstandskörpern auf dem Umfange eines Rades angeordnet und eine Spritzvorrichtung derart angebracht, daß jeder Widerstandskörper im Verlauf einer Drehung des Rades an ihr vorbeigeführt wird. Des weiteren wird eine Vorrichtung, beispielsweise eine Heizeinrichtung vorgesehen, in der die bespritzten Widerstandskörper getrocknet werden.

Es ist erfindungsgemäß zweckmäßig, die Anordnung so zu treffen, daß sowohl jeder Widerstandskörper für sich als auch die Halterung für die Widerstandskörper in dem Augenblick der Vorbeiführung an der Spritzvorrichtung mittels einer Antriebsvorrichtung in Drehung versetzt werden.

Dabei können zweckmäßig Kontaktvorrichtungen vorgesehen sein, welche die Enden der Widerstandskörper mit einer Widerstandsmeßvorrichtung verbinden. Auf diese Weise wird eine dauernde Überwachung jedes einzelnen Widerstandes während des Spritzvorganges ermöglicht.

Erfindungsgemäß wird zweckmäßig jeder Widerstandskörper zunächst nur während einer kurzen Zeit einem Spritzvorgang ausgesetzt und die sehr dünn aufgebrachte Schicht sofort einer Trocknung unterworfen. Der Spritzvorgang wird so oft wiederholt, bis der verlangte Widerstandswert erreicht ist.

Der isolierende Träger kann an den Stellen, an denen an ihn die Zuleitungsdrähte

herangeführt werden, zweckmäßig vor dem Aufspritzen der Widerstandsschicht mit einer Silberschicht oder einer Schicht aus anderem leitendem Material bestrichen oder überzogen werden.

Die erfindungsgemäße Maschine kann gleichzeitig zum Einschmelzen der Zuleitungen der Widerstandskörper in Glasröhren dienen. Zu diesem Zweck kann das Glasrohr mit ίο Hilfe der erfindungsgemäßen Maschine in einer oder mehreren den Einschmelzstellen gegenüberliegenden Gebläseflammen gedreht werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren gestattet auf einfachste Weise die Massenherstellung von vollkommen gleichartigen, insbesondere auch hochohmigen Widerständen sowie die Einschmelzung dieser Widerstände in eine Glasrohre oder eine ähnliche Umhüllung unter Verwendung derselben apparativen Anordnung.

Durch den Aufbau der an sich schon sehr dünnen Widerstandsschichten der hochohmigen Widerstände aus einer Unzahl extrem dünner Schichten wird es erfindungsgemäß ermöglicht, Widerstandsschichten außerordentlich hoher Homogenität zu erzielen, welche gleichzeitig eine ausgezeichnete mechanische und chemische Stabilität aufweisen.

In der Abbildung ist em Ausführungsbeispiel der Maschine nach der Erfindung dargestellt. Die Maschine setzt sich aus folgenden einzelnen Teilen zusammen: 10 ist der Tisch, 11 ein Rad, welches in waagerechter Ebene drehbar auf dem Tisch befestigt ist und an seinem Umfange mit Trägern oder Haltern 12 für die zu spritzenden Widerstandskörper eingerichtet ist. 13 ist ein ringförmiger Kasten aus Blech o. dgl., der innerhalb des Maschinengestelles 14 auf- und abwärts beweglich gelagert ist und vermittels des Seilzuges 15 durch ein Gewicht ausbalanciert ist, so daß dieser Kasten leicht und einfach gehoben und gesenkt werden kann. In seiner unteren Lage legt sich der Kasten 13 um den Umfang des Rades 11 und die auf letzterem befestigten Widerstandsbalter ' 12. An einer Stelle des Umfanges des Kastens 13 ist ein Schlitz 16 vorgesehen, durch welchen das Widerstandsmaterial auf die in die Träger eingesetzten Widerstandskörper aufgespritzt wird. Zum Aufspritzen des Widerstandsmaterials, welches vorzugsweise aus chinesischer Tusche besteht, dient die Spritzpistole 17. Ferner ist innerhalb des ringförmigen Kastens 13, vorzugsweise in der Nähe des zum Einspritzen des Widerstandsmaterials dienenden Schlitzes 16, eine elektrische Heizvorrichtung angebracht, welche durch die Zuleitungsdrähte 18 mit einer Stromquelle verbunden ist. Die Maschine ist weiterhin in an sich bekannter Weise mit einer elektrischen Meßvorrichtung ausgerüstet, mittels welcher während des Arbeitsvorganges des Aufspritzens der Widerstandsmasse auf die Widerstandskörper zu jeder Zeit der Widerstandswert eines Teiles der Widerstandskörper gemessen werden kann, um den Arbeitsvorgang genau zu kontrollieren und abzustellen, wenn der gewünschte Widerstandswert erreicht ist. Die Meßvorrichtung besteht aus den Kontaktfahnen 19, welche, wie die Abbildung zeigt, an sechs Stellen des Radumfanges angeordnet sind, um mit den oberen leitenden Enden des Widerstandskörpers Kontakt zu machen, während die unteren leitenden Enden des Widerstandskörpers in den Trägern oder Haltern 12 sitzen und damit leitend mit der Masse des Rades verbunden sind. Die Kontaktfahnen 19 sitzen auf den Stiften 20, welche auf dem Umfang des Rades 16 befestigt und gegen den Radkörper isoliert sind. Der Meßstrom, welcher zu den Kontaktfahnen 19 fließt, wird über einen Schleifring 21 zugeführt, während ein zweiter Schleifring vorgesehen ist, der mit der Masse des Rades in leitender Verbindung steht. Auf den beiden Schleifringen schleift je eine der Bürsten 22, welche auf der drehbaren Bürstenbrücke 23 sitzen. Die Verbindung zwischen dem Schleifring 21 und den Stiften 20 der Kontaktfahnen 19 ist so eingerichtet, daß sie wahlweise für jede der sechs Kontaktvorrichtungen 19 und 20 hergestellt werden kann. Das wird dadurch erreicht, daß konzentrisch zu dem Schleifring 21 sechs Kontaktstücke 24 liegen, welche durch je einen Draht 25 mit dem betreffenden Stifte 20 der Kontaktfahne 19 in leitender Verbindung stehen. Zwischen dem Schleif ring 21 und jedem der Kontaktstücke 24 sind Stecklöcher vorgesehen, in welche ein Stecker eingesteckt werden kann, um die Verbindung des Schleifringes 21 mit jeder beliebigen Kontaktvorrichtung 19, 20 für die Widerstände herstellen zu können. Die Meßvorrichtung enthält ferner ein Anzeigeinstrument 26 (Ohmmeter), welches den Widerstandswert des jeweils angeschlossenen Widerstandskörper in jedem Zeitpunkte des Spritzverfahrens abzu lesen gestattet.

Im nachstehenden wird das Verfahren nach der Erfindung und die Arbeitsweise der vorstehend beschriebenen Maschine erläutert. Dabei werden gleichzeitig eine Reihe von Teilen der-letzteren genauer beschrieben. Zunächst werden die nach dem neuen Verfahren mit einer Widerstandsschicht zu bespritzenden Widerstandskörper auf die Träger oder Halter 12 aufgesetzt. Die Widerstandskör-

per bestehen vorzugsweise aus einem Stäbchen aus Isoliefmaterial (Glas), an dessen Enden die Zuleitungen sitzen, welche vorteilhafterweise spiralförmig um das Glasstäbchen herumgewickelt sind und durch Erhitzen der Enden des Glasstäbchens mechanisch befestigt werden. Die spiralförmigen Enden der Zuleitungsdrähte können noch mit einer Silberschicht oder einer Schicht aus anderem

ίο leitenden Material bestrichen oder überzogen werden. Die Widerstandskörper werden in jedem Falle in einem solchen Zustande in die Maschine nach der Erfindung eingesetzt, daß das Aufspritzen der Widerstandsschicht auf _ den eigentlichen Widerstandsträger erfolgen kann. Die Halter 12 für die Widerstandskörper sind auf dem Umfange des Rades 11 drehbar angeordnet, und zwar sind vorzugsweise zwei Ringe 27 am Umfange des Rades 11 vorgesehen, welche als eigentliche Lager für diese Halter dienen. Die Halter können z. B. aus einem dickeren oberen Teil bestehen, welcher aus dem oberen Ring 27 nach oben zu hervorragt, und einem dünneren Teile, welcher durch passende Bohrungen in den Ringen 27 hindurchgeht. Eine Antriebsrolle 28 sitzt auf dem unteren Teile des Trägers 12 und hält diesen gleichzeitig in seiner axialen Richtung fest. Der obere dickere Teil der Halter 12 enthält in der Richtung seiner Achse eine feine Bohrung zur Aufnahme des einen Zuleitungsdrahtes des zu spritzenden Widerstandskörpers. Ferner ist Ausbauchung vorgesehen, in welcher eine Feder angebracht ist, um den eingesetzten Widerstandskörper mit geringer Kraft auf dem Halter 12 festzuhalten. Die Drehung der Halter 12 durch die Antriebsrollen 28 wird bewirkt durch das Triebrad 29, welches über Rollen 30 läuft und durch den Schnurtrieb 31 vermittels des Antriebsmotors angetrieben wird. Sobald nun die Widerstandshalter 12 in die Nähe der Spritzpistole 17 gelangen, werden die Antriebsrollen 28 durch das Triebband 29 erfaßt und in Drehung versetzt, so daß während des Spritzvorganges die zu spritzenden Widerstände stets in Drehung gehalten werden.

Nach dem' Einsetzen der zu spritzenden Widerstandskörper in die Halter 12, wie vorstehend beschrieben, wird der die Heizvorrichtung enthaltende ringförmige Kasten 13 gesenkt, so daß er den Umfang des Rades 11 und damit die zu spritzenden Widerstandskörper umgibt. Das Rad 11 wird nun durch den Antriebsmotor in Gang gesetzt und ebenso der Schnurtrieb 31, wodurch die Drehung der Widerstände während des Spritzens bewirkt wird. Hierauf kann die Spritzpistole 17 in Gang gesetzt werden. Der Strahl der Spritzpistole geht durch den Schlitz 16, welcher von einem geeigneten Spritzblech 32 umgeben ist, hindurch und trifft jeweils nur während einer kurzen Zeit auf den vorbeigehenden Widerstandskörper auf. Hierdurch wird jeder Widerstandskörper nur während einer kurzen Zeit dem Spritzvorgange ausgesetzt und die sehr dünn aufgespritzte Schicht sofort einer Trocknung in dem geheizten Raum des ringförmigen Kastens 13 unterworfen. Der beschriebene Spritzvorgang wird so lange fortgesetzt, bis die einzelnen Widerstandskörper durch das Aufspritzen der Widerstandsmasse den gewünschten Widerstands wert erhalten. Die Kontrolle des Widerstandswertes kann durch die beschriebene Meßeinrichtung auf sehr einfache Weise erreicht werden, und zwar genügt es, von den gesamten auf dem Umfang des Rades 11 sitzenden Widerstandskörpern, welche in einem Arbeitsgange der Maschine bespritzt werden, nur ganz wenige auf ihren Widerstand zu prüfen, da ja infolge der außerordentlichen Gleichmäßigkeit der Arbeitsweise der Maschine und des Spritz-Vorganges die gesamten in einem Arbeitsgange bespritzten Widerstände keine merklichen Verschiedenheiten in ihren Widerstandswerten aufweisen können. Die Möglichkeit bei der maschinellen Bespritzung von Widerstandskörpern, jeweils nur einen oder wenige der gesamten im Arbeitsgange befindlichen Widerstände zu messen und doch für die gesamten Widerstände den gleichen oder wesentlich gleichen Widerstandswert zu erreichen, ist gegenüber dem Einzelspritzverfahren ein wesentlicher Vorteil. Bei dem bisher üblichen nichtmaschinellen Spritzen der Widerstände von Hand ist trotz der Messungen jedes einzelnen Widerstandes während des Spritzens ein erheblicher Prozentsatz an Ausschuß vorhanden, welcher bei dem maschinellen Verfahren nach der Erfindung praktisch vollkommen vermieden wird. Für die Messung des Widerstandswertes der Widerstandskörper während des Spritzens genügt es bei dem maschinellen Spritzvorgang nach der Erfindung, nur einen einzigen der zahlreichen Widerstände zu messen, um mit Sicherheit zu erreichen, daß alle dem Arbeitsgange gleichzeitig unterworfenen Widerstandskörper nach ihrer Fertigstellung und evtl. auch nach der Einschmelzung in ein Glasrohr oder eine ähnliche Umhüllung den gewünschten Sollwert ihres Widerstandes besitzen. Es kann natürlich wünschenswert sein, eine größere Anzahl der dem Arbeitsvorgange der Maschine unterworfenen Widerstandskörper einer Messung zu unterziehen, und für diesen Zweck kann die Maschine mit der oben beschriebenen Kontakteinrichtung versehen wer-

den, welche jede gewünschte Anzahl von Widerständen in jeder gewünschten Winkelstellung des Rades 11 zu messen gestattet.

Nach dem Spritzen der Widerstände in der vorstehend beschriebenen Weise wird der ringförmige Kasten 13 hochgehoben, die fertig gespritzten Widerstandskörper herausgenommen und neue Widerstandskörper für den Spritzvorgang eingesetzt. Ein weiterer bemerkenswerter Vorteil der beschriebenen Maschine zum Spritzen der Widerstandskörper besteht darin, daß sie auch leicht für das maschinelle Einschmelzen der Widerstandskörper in Schutzröhren, evaig kuierte Röhren o. dgl. eingerichtet werden kann. Soll die Maschine hierzu benutzt werden, so werden nach Herstellung des Widerstandsüberzuges durch Spritzen auf die einzelnen Widerstandskörper Glasröhren aufgesetzt und diese an entsprechend angeordneten Gebläseflammen vorbeigeführt, welche an Stelle der Spritzpistole 17 angebracht werden. Zur Umstellung der Maschine vom Spritzvorgang auf den Einschmelzvorgang wird ein Vorgelege für den Antrieb der Maschine vorgesehen, welches der Radscheibe 11 intermittierend jeweils eine solche Teildrehung erteilt, als den Abständen zwischen den einzelnen Widerstandshaltern 12 entspricht. Während des maschinellen Einschmelzens wird das Triebband 29, welches den Antriebsrollen 28 für die Halter 12 ihre Drehbewegung erteilt, auch während des Stillstandes des Rades 11 durch den Schnurtrieb 31 usw. angetrieben, um das Glasrohr, in welches die Zuleitungen des Widerstandskörpers eingeschmolzen werden sollen, ständig in der Gebläseflamme zu drehen. Dabei können vorteilhafterweise gleichzeitig zwei Gebläseflammen v> angewendet werden, welche übereinanderliegen und in ihren Höhenlagen genau mit den Einschmelzstellen am Widerstandskörper übereinstimmen, so daß das Einschmelzen des Widerstandskörpers in das Glasrohr gleichzeitig an den beiden Einschmelzstellen erfolgen kann. Während des Einschmelzvorganges wird der ringförmige Kasten 13 in der hochgehobenen Stellung gehalten.

Das Verfahren zum maschinellen Aufspritzen der Widerstandsschicht auf die Widerstandskörper kann mehr oder weniger von dem hier beschriebenen abweichen, ebenso kann die Einrichtung der Maschine sich von dem beschriebenen Ausführungsbeispiel unterscheiden. Insbesondere kann die Vorrichtung zum Spritzen (Spritzpistole) sowie die Gebläseflamme zum Einschmelzen der Widerstandskörper zwecks Erhöhung der Arbeitsgeschwindigkeit und der Produktion der Maschine an mehreren Stellen des Umfanges des Rades 11 angeordnet werden. Der neue Gedanke nach der Erfindung liegt in der Mechanisierung des Spritzvorganges für eine größere Anzahl von Widerstandskörpern zwecks Massenherstellung, in der Maschine für diesen Spritzvorgang sowie in einer Anzahl von Weiterbildungen, des Vorganges und der Maschine, wie im vorstehenden beschrieben oder angedeutet wurde.

Claims (7)

1. Patentansprüche:

   i. Maschine zur Massenherstellung von hochohmigen Widerständen, bei denen auf einem isolierenden Träger eine Widerstandsschicht aufgebracht ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine größere Anzahl von Widerstandskörpern auf dem Umfange eines Rades angeordnet ist, daß eine Spritzvorrichtung derart angebracht ist, daß jeder Widerstandskörper im Verlaufe einer Drehung des Rades an ihr vorbeigeführt wird und daß eine Vorrichtung, beispielsweise eine Heizeinrichtung, vorgesehen ist, in der die bespritzten Widerstandskörper trocknen.
2. 2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl jeder Widerstandskörper für sich um· seine Achse als auch die Halterung für die Widerstandskörper in dem Augenblick der Vorbeiführung an der Spritzvorrichtung mittels einer Antriebsvorrichtung (Rad, Scheibe, Rolle) in Drehung¹ versetzt wird.
3. 3. Maschine nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Kontaktvorrichtungen, welche die leitenden Verbindungen von den Enden der Widerstandskörper zu einer Widerstandsmeßvorrichtung herstellen.
4. 4. Verfahren zur Massenherstellung von hochohmigen Widerständen, bei denen auf einem isolierten Träger eine Widerstandsschicht aufgebracht ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstandskörper unter Verwendung einer Maschine gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche mit flüssigem nichtmetallischem Widerstandsmaterial bespritzt und die aufgespritzte Widerstandsschicht in an sich bekannter Weise durch Anwendung besonderer Mittel getrocknet wird, derart, daß jeder Widerstandskörper zunächst nur während einer kurzen Zeit einem Spritzvorgang ausgesetzt und die sehr dünn aufgebrachte Schicht sofort einer Trocknung unterworfen wird, und daß dieser Spr.itzvorgang so oft wiederholt wird, bis der verlangte Widerstandswert erreicht ist.
5. 5. Verfahren zur Widerstandsherstellung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß während des Aufbringens der Widerstandsschicht auf den Wider-

   standsträger dieser gleichzeitig mit einer \^rerschiebungsbewegung um seine eigene Achse gedreht wird.
6. 6. Verfahren nach Anspruch 4 und S. dadurch gekennzeichnet, daß der isolierende Träger an den Stellen, an denen an ihn die Zuleitungsdrähte herangeführt werden, mit einer Silberschicht oder einer Schicht aus · anderem leitenden Material bestrichen oder überzogen wird, zweckmäßig vor dem Bespritzen der Widerstandsschicht.
7. 7. Verfahren zum Einschmelzen der Zuleitungen der nach Anspruch 4 bis 6 hergestellten Widerstandskörper in Glasröhren, dadurch gekennzeichnet, daß das Glasrohr mit Hilfe der Maschine nach Anspruch 1 ständig in einer ader mehreren den Einschmelzstellen gegenüberliegenden Gebläseflammen gedreht wird.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen