Vorrichtung zum Herstellen von elektrischen Schichtwiderständen Die
in der Praxis, z. B. in der Radiotechnik, verwendeten Schichtwiderstände bestehen
für gewöhnlich aus einem Träger aus Porzellan oder einem ähnlichen Isolierstoff,
auf dem das leitende Element in Form einer dünnen Schicht aus Kohle oder auch 'aus
einem Metall aufgetragen ist. Die außerordentlich geringe Dicke dieser Schicht bringt
es mit sich, daß die Belastung solcher Schichtwiderstände nach oben begrenzt ist
und daß man diese Grenze sorgfältig einhalten muß. Man teilt daher solche Schichtwiderstände
in eine Anzahl von Belastungsklassen ein und muß dann bei ihrer Verwendung beachten,
daß keinem Widerstand im späteren Betrieb eine größere Belastung zugemutet wird,
als es der Gruppe, zu der er gehört, entspricht.Device for the production of electrical sheet resistors Die
in practice, e.g. B. in radio technology, used sheet resistors exist
usually made of a carrier made of porcelain or a similar insulating material,
on which the conductive element in the form of a thin layer of carbon or also 'made of
applied to a metal. The extremely small thickness of this layer brings
it means that the loading of such sheet resistors is limited upwards
and that this limit must be carefully observed. Such sheet resistances are therefore shared
into a number of load classes and must then take into account when using them,
that no resistance is expected to be subjected to a greater load in later operation,
than it corresponds to the group to which it belongs.
Nun ist es aber bekannt, daß im praktischen Betrieb, z. B. in Rundfunkgeräten,
Verstärkern, aber auch in anderen elektrischen Geräten, gelegentliche Überbelastungen,
sei es beim normalen Betrieb, sei es durch ungewollte Erscheinungen, wie z. B. Kurzschlüsse
usw., unvermeidlich sind. Bei derartigen Überbelastungen von Schichtwiderständen
wurde die Beobachtung gemacht, daß die Erwärmung des Leitermaterials, die schließlich
zu einer Zerstörung desselben sowie auch zu einer Zerstörung der umgebenden Isolierschicht,
z. B. einer Lackschicht, führt, stets nur im mittleren Teil eines Widerstandes auftritt,
während die äußeren Teile unverändert bleiben. An den Endpunkten eines solchen überbelasteten
Widerstandes, der z. B. Stabform besitzt, erfolgt eine Ableitung der bei Überbelastung
entstehenden Wärmemengen durch die an den Enden befindlichen Metallkappen. Dagegen
ist im mittleren Teil des Widerstandes eine solche Wärmeableitung nicht möglich,
da die Schicht entweder infolge ihrer außerordentlich geringen Dicke oder infolge
ihrer rein physikalischen Eigenschaften (z. B. bei Halbleitern) selbst keine genügende
Wärmeableitung bewirkt.But now it is known that in practical operation, for. B. in radio sets,
Amplifiers, but also in other electrical devices, occasional overloads,
be it during normal operation, be it due to unwanted phenomena, such as B. Short circuits
etc., are inevitable. With such overloads of sheet resistors
the observation was made that the heating of the conductor material that eventually
to a destruction of the same as well as to a destruction of the surrounding insulating layer,
z. B. a layer of paint, leads, always occurs only in the middle part of a resistor,
while the outer parts remain unchanged. At the endpoints of such overloaded
Resistance, the z. B. rod shape, there is a derivation of the overload
resulting amounts of heat through the metal caps at the ends. Against it
such heat dissipation is not possible in the middle part of the resistor,
because the layer either as a result of its extremely small thickness or as a result
their purely physical properties (e.g. in the case of semiconductors) themselves are not sufficient
Causes heat dissipation.
Es ist daher schon vorgeschlagen worden, den Querschnitt der Leiterschicht.
eines Schichtwiderstands im mittleren Teil größer zu halten als nach den Enden zu.
Man hat z. B. stabförmige Schichtwiderstände in der Weise hergestellt, daß die eingeschnittene
Spirale in der Mitte des Stabes eine größere Ganghöhe erhielt als an den Enden.
Ein Beispiel einer solchen bekannten Ausführung ist in Abb. z der Zeichnung dargestellt,
in der mit w ein Widerstandsstab bezeichnet ist, der an seinen beiden Enden durch
die Metallkappen 4 und k2 abgeschlossen ist. Die in die Widerstandsschicht eingeschnittene
Spirale s hat in der Mitte eine größere Ganghöhe als nach den Enden zu.It has therefore already been proposed that the cross section of the conductor layer.
to keep a sheet resistance in the middle part larger than towards the ends.
One has z. B. rod-shaped sheet resistors made in such a way that the incised
Spiral in the middle of the rod was given a greater pitch than at the ends.
An example of such a known design is shown in Fig.z of the drawing,
in which w denotes a resistance rod that passes through at both ends
the metal caps 4 and k2 is complete. The one cut into the resistance layer
Spiral s has a greater pitch in the middle than towards the ends.
Die Erfindung betrifft nun eine besonders vorteilhafte Vorrichtung
zum Herstellen derartiger, verschiedene Ganghöhen längs des Stabes aufweisender
Spiralen. Es wird dabei ausgegangen von der an sich bekannten Vorrichtung zum Einschleifen
von Spiralen, die darin besteht, daß an dem um seine Achse gedrehten Schichtwiderstand
eine möglichst rasch rotierende Schleifscheibe vorbeibewegt wird, die die erforderliche
Spirale einschneidet. Zum
Unterschied von den bisher bekannten Vorrichtungen
zum Einschneiden gewöhnlicher Spiralen wird nun erfindungsgemäß der um seine Achse
rotierende Widerstandsstab mittels eines Exzenterantriebs an der rotierenden Schleifscheibe
in axialer Richtung vorbeibewegt, wobei die Exzenterscheibe dem Widerstandsstab
an den Stellen, wo sein mittlerer Teil an der Schleifscheibe vorbeibewegt wird,
eine raschere Bewegung erteilt als an den Stellen, - wo die Enden des Widerstands
von der Schleifscheibe bestrichen werden.The invention now relates to a particularly advantageous device
for producing such, having different pitches along the rod
Spirals. It is based on the known device for grinding
of spirals, which consists in that on the sheet resistance rotated about its axis
a grinding wheel rotating as quickly as possible is moved past that provides the required
Cutting into spiral. To the
Difference from the previously known devices
according to the invention, the one around its axis is now used to cut in ordinary spirals
rotating resistance bar by means of an eccentric drive on the rotating grinding wheel
moved past in the axial direction, with the eccentric disc the resistance rod
at the points where its middle part moves past the grinding wheel,
a quicker movement than in the places where the ends of the resistance
be brushed by the grinding wheel.
Die Zeichnung zeigt in Abb.2 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung:
Der Widerstand w ist mit seinen Kappen k1 und k2 in zwei Futter bi und b2 eingespannt,
von denen das Futter b2 um die Achse des Widerstandes herum drehbar ist, Nährend
das Futter b1 von einer Exzenterscheibe a her mittels des Getriebes st" st, in Richtung
des angegebenen Doppelpfeiles hin und her bewegt wird, wobei auch die sich an das
Futter b2 anschließende Achse cl mit hin und her bewegt wird. Die Drehung des Widerstandes
w erfolgt durch ein mit dem Motor m in Verbindung stehendes Schneckengetriebe g2,
das über ein Kegelgetriebe k auf ein Zahnrad z2 wirkt, das in eine Zahnwalze z3
auf der Achse cl eingreift. Die Achsen st, bzw. cl sind bei h,
1, und 1, gelagert. Der Motor m
treibt außerdem über das Getriebe
g3 eine Schleifscheibe sch an, die in schnelle Umdrehungen versetzt wird
und in den Widerstand w die Spirale einschneidet. Ein weiteres, ebenfalls vom Motor
m angetriebenes Schneckengetriebe g1 dient dazu, über ein Zahnrad z1 die Exzenterscheibe
a in Bewegung zu setzen. Der Motor in ist mit allen drei Getrieben g1, g2
und @3 durch eine gemeinsame Achse c2 verbunden, die bei 1Q und 1s gelagert ist.The drawing shows an embodiment of the invention in Fig.2: The resistor w is clamped with its caps k1 and k2 in two chucks bi and b2, of which the chuck b2 can be rotated around the axis of the resistor, while the chuck b1 of one The eccentric disk a is moved back and forth in the direction of the double arrow indicated, with the axis cl adjoining the chuck b2 also being moved back and forth. The resistance w is rotated by the motor m connected worm gear g2, which acts via a bevel gear k on a toothed wheel z2 which engages in a toothed roller z3 on the axis cl. The axes st and cl are mounted at h, 1 and 1. The motor m also drives a grinding wheel sch via gear g3, which is set in rapid revolutions and cuts the spiral into resistance w. Another worm gear g1, likewise driven by motor m, serves to drive e to set the eccentric disc a in motion in gear z1. The motor in is connected to all three gears g1, g2 and @ 3 by a common axis c2, which is supported at 1Q and 1s.
Die an der Exzenterscheibe a exzentrisch befestigte Stange st, bewirkt
nun beim Rotieren dieser Scheibe a ein Hinundherverschieben des Widerstandes w und
der Achse cl. Die Geschwindigkeit dieser Hinundherbewegung ist dabei im Anfang (am
Punkt A) gering, während sie im Punkt B einen weit höheren Maximalwert erreicht,
um dann bei weiterer Drehung um go ° wieder den Wert Null zu erhalten. Infolgedessen
wird die von der Schleifscheibe sch eingeschnittene Rille nach den. Enden
des Widerstandes zu eine geringe, in der Mitte des Widerstandes eine größere Ganghöhe
der Spirale verursachen, d. h. es wird eine Spiralform wie gemäß Abb. i entstehen.
Dabei ist die Verschiebungsgeschwindigkeit v des Widerstandes w angenähert:
v = u . sin a, wenn u die Umlaufsgeschwindigkeit der Scheibe a und a der vom Punkt
A aus zurückgelegte Drehwinkel ist. Durch die Länge der Zahnwalze z3 wird dafür
gesorgt, daß eine Drehung des Widerstandes w um seine Achse beim Entlangbewegen
desselben an der Schleifscheibe dauernd stattfinden kann; die Zahnwalze z3 bleibt,
auch wenn sie, von der Zeichnungsstelle aus gesehen, weiter nach rechts bewegt wird,
stets im Eingriff mit dem Zahnrad z2.The rod st, which is eccentrically attached to the eccentric disk a, now causes the resistance w and the axis cl to move back and forth when this disk a rotates Maximum value reached, only to get the value zero again with further rotation by go °. As a result, the cut of the grinding wheel according to sch groove. The ends of the resistance lead to a lower pitch, in the middle of the resistance a larger pitch of the spiral, ie a spiral shape as shown in Fig. I will result. The displacement speed v of the resistance w is approximated: v = u. sin a, if u is the speed of rotation of the disk a and a is the angle of rotation covered from point A. The length of the toothed roller z3 ensures that a rotation of the resistor w about its axis can take place continuously when it is moved along the grinding wheel; the toothed roller z3 remains, even if it is moved further to the right, as seen from the drawing point, always in engagement with the toothed wheel z2.
Die beschriebene Vorrichtung kann im Rahmen des Erfindungsgedankens
verschiedenen Änderungen unterworfen werden: So kann der exzentrische Antrieb mittels
der Scheibe a und der Stange st, z. B. dadurch ersetzt werden, daß gegen die Stange
st, bzw. die Achse cl eine Kurvenscheibe bestimmter Form drückt, die für die Hinundherbewegung
des Widerstandes maßgebend ist. Dabei ist man nicht auf die Abhängigkeit von dem
Sinusgesetz angewiesen, sondern kann der Kurvenscheibe auch andere Formen geben,
wie sie jeweils im Hinblick auf die zu erzielende Verteilung der Belastung des fertigen
Widerstandes erforderlich sind.The device described can within the scope of the inventive concept
can be subjected to various changes: For example, the eccentric drive can be changed by means of
the disc a and the rod st, e.g. B. be replaced by that against the rod
st, or the axis cl pushes a cam of a certain shape, which is responsible for the reciprocating movement
of resistance is decisive. One is not dependent on that
Sine law, but can also give the cam other shapes,
how they each with regard to the achieved distribution of the load of the finished
Resistance are required.