DE6807622U - Praezisionsdrahtwiderstand - Google Patents

Description

Dipl.-Ing, Siegmar Schubert Düsseldorf, den 13. Nov. 1968

„ . ,. Freiligrathstraße 13

Patentanwalt °

Theodor Seiferth, Landshut (Deutschland), Eichendorff—Straße 6A

Präzisionsdrahtwiderstand

Die vorliegende Neuerung betrifft einen Präzisionsdrahtwiderstand mit einem annähernd zylindrischen Körper aus Isolierstoff, der mindestens eine Wicklung Widerstandsdraht tragt, sowie mit zwei in jeweils einer axialen Bohrung an dem Körper angebrachten Anschlußdrähten, mit denen der Widerstandsdraht koBtaktiert ist, zum äußeren Anschluß des Präzisionsdrahtwlderstandes.

An derartige Präzisionsdrahtwiderstände, die zum Einbau In Heß-, Steuer- und Regelgeräte sowie in elektronische Rechner* Insbesondere Analogrechner, vorgesehen sind, werden folgende Anforderungen gestellt: Sie sollen sich durch eine liohe Genauigkeit des gewünschten Widerstandswertes sowie des Tesiperatuxkoeffizienteii auszeichnen. Diese Eigenschaften dürreis bei den Anschluß bzw. bei der Befestigung des Präzisionsdraatwlderstandes in dem Gerät insbesondere durch Anlöten nicht verlorengehen. Die während des Einbaues und danach antretenden mechanischen und thermischen Belastungen sollen also die elektrisches Eigenschaften des Präzisionsdrahtwiderstandes möglichst venig beeinflussen. Die Erfüllung dieser Anforderungen setzt eine feste und sichere Kontaktierung der

des das eigentliche Wlderstandselement bildenden Wlderlsiir3M.es an den AascöliiBelementen voraus. Außer den ge-

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tiauäten Anforderungen sollen die Präzisionsdrahtwiderstände vor allem zum Einbau in vielteiHge und mobile Anordnungen ein möglichst kleines gesamtes Einbauvolumen aufweisen*

Bei einem bekannten Präzisionsdrahtwiderstand mit einem zylindrischen Körper aus Isolierstoff, der wenigstens eine Wicklung Widerstandsdraht trägt, sind auf beiden Stirnseiten des Körpers Rohmieten konzentrisch zu der Achse eingelassen. In jede Robrniete wird eia Anschlußdraht mit einem umwickelten Ende des Widerstandsdrahtes eingeführt und verlötet. Jeweils das zu der Rchmiete bzw. der Kontakt iertsngsst-11ε entgegengesetzt gerichtete Stück des Anschlußdrahtes ist zum äußeren Anschluß les Widerstandes vorgesehen.

Bei diesem Präzisioxisdrahtwiderstanrd müssen die aus dem Körper heraussagenden AsschluBdrähte vsrhältnistsäSig lang sein, damit zur festen und sicheren Kontaktierung ein Mindestabstand zwischen der Kontaktierungsstelle und der äußeren befestigungssteile der Anschlußdrähte nicht unterschritten wird. Infolge dieser Bedingung wird die gesamte Einbaulänge des Präzisionsdrahtwiderstandes in unerwünschter Weise über die Abmessungen des eigentlichen Widerstandskörpers hinaus selbst dann vergrößert, wenn ein hochschmelzendes Lot zur Kontaktierung der Enden des Widerstandsdrahtes mit den Anschlußdrähten verwendet; wird.

Um die Abstände zwischen dem äußeren Befestigungspunkfc und der Kontaktierungsstelle der Anschlußdrähte herabzusetzen, ist der Körper mit dem Widerstandsdrahtwickel und den Anschluß drähten eines anderen bekannten Präzisionsdrahtwiderstandes in ein Metallrohr oder einen -becher dicht eingelötet worden. Die Anschlußdrähte sitzen dabei in Glasdurchführung en an den Stirnseiten des Bechers. Da das Gehäuse

mechanische und thermische Belastungen der äußeren Enden der Anschlußdrähte aufnimmt, werden die Kontaktierungsstellen innerhalb des Bechers nur wenig beansprucht.

Abgesehen davon, daß das Gehäuse selbst das elektrisch bedingte Volumen des eigentlichen Widerstandskörpers vergrößert, bedeutet der Einbau in dieses Gehäuse eine nicht unbeträchtliche Erhöhung der Fertigungskosten.

Zum Stand der Technik gehört ferner ein Präzisionsdrahtwiderstand, der auf jeder Stirnseite des den Widerstand tragenden Körpers je einen Flansch mit einer radial verlaufenden Sackbohrung und einer radial orientierten, durchgehenden Bohrung zur Befestigung je eines Anschlußdrahtes aufweist. liQ einzelnen ist der Anschiußdraht an einem Ende in die Sackbohrung eingekittet, längs des ümfanges um den Flansch herumgelegt und durch die durchgehende Bohrung gesteckt An dem längs des Ümfanges des Flansches liegenden Teil des Anschlußdrahtes erfolgt die Kontaktierung mit je einem Ende des Widerstandswickels.

Da bei diesem Präzisionsdrahtwiderstand die Flansche etwa doppelt so dick sind wie die Flansche anderer Präzisionsdrahtwiderstände ohne radiale Bohrungen in den Flanschen, ergibt sich eine nicht unwesentliche Vergrößerung der Baulänge des Widerstandskörpers. Außerdem hat sich herausgestellt, daß die Kontaktierungen für hohe Ansprüche an die elektrischen Eigenschaften des Präzisionsdrahtwiderstandes nicht beständig genug sind.

um sehr hohe Anforderungen an die elektrische Stabilität und die Genauigkeit eines Widerstandes zu erfüllen^ ist: es bekannt, einen hochwertigen Präzisionsdrahtwiderstand der

bekannten Art mit einem niederohmigen Widerstand größerer Toleranz, in der Regel einem Schichtwiderstand, zum Erzielen des gewünschten Widerstandswertes in Reihe zu schalten. - 3ei diesär Anordnung muß jedoch ebenfalls dafür gesorgt sein, daß die elektrischen Eigenschaften des Präzisionsdrahtwiderstatides während und nach dem Anschluß durch Beeinflussung der Kontaktierung nicht verschlechtert werden. Der zusätzliche, niederohmige Widerstand verursacht eine ganz beträchtliche Erhöhung des gesamten Einbauvolumens der Anordnung und verursacht insbesondere durch die aufwendige Lagerung der Widerstandspärchen höhere Kosten.

Der vorliegenden Neuerung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen Präzisionsdrahtwiderstand zu schaffen, in dem die Kontaktierung des Widerstandsdrahtes gegen thermische und/ oder mechanische Beeinflussung gesichert ist., so UaB sehr genaue und zeitbeständige Widerstandswerte sowie Temperaturkoeffizienten <_rzielt werden, und der trotz <fer hohen Sfsbilität und Genauigkeit mit einem Minimum an gesamten Bauvolumen auskommt. Insbesondere besteht die Aufgabenstellung darin, den Körper des Präzisionsdrahtwi-derstandes und seine Anschluß-

drähte so auszubilden bzw. anzuordnen, daS ein Mindestabstand zwischen der äußeren Anschlußstelle und der Kontaktierungsstelle mit Sicherheit eicht: unterschritten werden kann und dabei das gesamte Einbauvolumen kaum größer als das für einen

gewünschten widerstandswert und eine best-I^ste Stabilität elektrisch bedingte Volumen des Widerstandselementes bzw. des Widerstandsdrahtes ist. Außerdem soll der Präzisionsdraht-Tfiderstand möglichst billig herzustellen sein und insbesondere keine aufwendige Umhüllung !erfordern. Abgesehen von des Einüluß der Kontaktiexungsstellen sollen durch den gesamten Aufbau des Präzisionsdxahtwiderstandes dessen mechanische und elektrische Eigenschaften nach Möglichkeit noch verbessert

werden* - Der Widerstand soll aber grundsätzlich auch die Anschiußmoglichkeiten der üblichen Widerstände aufweisen. Ein Ersatz von üblichen Präzisionsdrahtwiderständen durch die neuen Widerstände soll dadurch ohne weiteres durchführbar sein. Darüber hinaus soll sich der neue Präzisionsdrahtwiderstand aufgrund seiner kleineren Abmessungen und*liahlbaren Anschlußstellen noch vielseitiger in Scaaltungsanordnungen einsetzen lassen.

Diese Aufgabe wird neuerungsgemäß dadurch gelöst, daß die AsschluSdrähte voneinander ei el Lr^sch isoliert in axialer Richtung durch den Körper hindurchgeführt sind, so daS Enden jedes Anschlußdrahtes beidseitig aus Stirnseiten des Körpers aerausrageii, daß der Wldt^standsdraht jeweils mit demjenigen Ende das Anschlußdrshtes kontsktiert ist, das zu deia für den äußeren Anschluß vorgesehenen Ende des gleichen Anschltißdrahtes entgegengesetzt gerichtet ist, und daß der Widerstands drall t axt demjenigen Ende des einen Anschlußdrahtes Scontaktiert ist, das aus der gleichen Stirnseite des Körpers feerausragt wie das für den äußeren Anschluß vorgesehen Ende des anderen AnschluSdrahtes.

Dureh diese Ausbildung des Präzisionsdrahtwiderstandes wird also in jedes Fall ein Abstand zwischen jeder äußeren Anschlußstelle und jeder Kontaktierung^stelle eingehalten, der wenigstens der Längs des Körpers entspricht. Darüberhinaus können mechanische Kräfte und Wärmeströme von den verhältnisn?a0ig längs« Bohrungen in des Körper aufgenommen bzw. abgeleitet werden- Das elektrisch bedingte Volumen des Präzisionsdrahtwiderstandes wird durch die Ausdehnung der Anschlußdrähte katsn vergrö&srfc * Des? Fräzlsionsdrshtwlderstand kann ohne Beeinträchtigung der ktrischen Eigenschaften praktisch

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uu-alttslbar an den Stirnseiten z.B. mittels Lötungen befestigt werden. Bnrch den zwangsweise gegebenen Abstand der äußeren Aeschl ^ßptmkte vor? den entsprechenden Kontaktierungssteilen sind darübernlnaus lange Lötzeiten zulässig, ohne daß dabei eine schädliche Beeinflussung der Kontakt!erungsstelIe zu befürchten ist. Außerdem wird eine unerwünschte Veränderung des Temperaturkoeffizienten des rfiderstandsdrahtes durch "änneeinvirkung weitgehend ausgeschlossen. Infolge der guten mechanischen Stabilität des Präzisionsdrahtwiderstandes ist ein scharfes Abwickeln der Anschluß drahte direkt an clan Stirnseiten

**' des Körpers zulässig. Nicht zuletzt zeichnet sich der Präzisionsdrahtwiderstand durch einan verhältnismäßig geringen Herstellungsaufwand aus. Da die umhüllung des Widerstandes keine mechanischen oder thermischen Belastungen aufnehmen und von den Kontaktierungssteilen abschirmen muß, kann sie aus einem raus- und kostensparenden aufgeschrumpften Schlauchabschnitt ans strahlungsvernetzteta Polyolefin bestehen. Der Präzisionsdrahfcwiderstand ist dabei genau so wie die üblichen Ausführungsformen von Widerständen an seinen gegenüberliegenden Stirnseiten in den Geräten anschließbar. Außerdem wird da-

Φ lait die beste Isolierung zwischen den Anschlußdrähten erreicht. Die Enden des iiiderstandsdrahtes lassen sich auf kürzesten Wegen zu ihren kontaktierungssteIlen an je einem Anschlußdraht führem.

Eine bevorzugte Ausfühmngsform des neuerungsgemäßen Präzisiotisdrahtwiderstandes weist das Merkmal auf, daß die axialenBohxungen zur Durchführung der Anschlußdrähfce parallel zueinander und um gleiche Abstände zu der Achse des Körpers versetzt angeordnee sind. Durch dieses Herkmal wird außer einer einfachen HergfcelJUing eitse großtsögliche Sicherheit gegen Ausbrechen der Stirnseiten bei einem Abwinkeln der

Anschlußdrähte sowie eine gleichmäßige Wärmeabfuhr von beiden Anschlußdrähten erreicht.

Ferner ist es zweckmäßig, daß die Anschlußdrähte in die Bohrungen des Körpers eingekittet sind. Die an die äußeren läaden der Anschluß drähte rngreif enden Kräfte werden so praktisch, vollständig von den Kontaktierungsstellen ferngehalten. Die Wärmeableitung von den Anschlußdrähten zu dein KSrjpeE ~Ψίΐύ chireh das Einkitten verbessert.

Eine wesentliche Ausgestaltung des Präzisionswiderstandes mit Flanschjen auf beiden Stirnseiten des Körpers besteht darin, daß die Stirnseiten im Bereich der Bohrungen je eingii bis zu dem Flansch durchgehenden Schlitz aufweisen und daß die Flansche in Richtung der Schlitze durchbrochen sind. Bei dieser Ausbildung läßt sich der Widerstandsdraht einfach mit der geringsten Beschädigungsmöglichkeit zu den entsprechenden Enden der Anschlußdrähte führen. Ferner lassen sich in diese Schlitze die Enden der Anschlußdrähte an den Kontaktienmgsstellem so versenken, daß sie nicht aus der platten Stirnseite herausragen. Dies ergibt einen weiteren Schutz der Kontaktierungsstelie sowie eine größtmögliche Verringerung der Baulänge des gesamten Widerstandes,

Schließlich werden in vorteilhafter Weise die Schlitze samt: den umgebogenen Enden der Anschlußdrähte mit Gießharz vergossen.

Diese Maßnahme ergibt außer glatten Stirnseiten eine bestmögliche Isolation der Anschlußdrähte, insbesondere bei Feuchteeinflußj und eine zusätzliche Sicherung gegen Kurzschiüßverbindüngen,

Ein Ausführungsbeispiel des Gebrauchsmusters wird im fol' Bnden anhand einer Zeichnung mit drei Figuren beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen teilweise auf: eschnittenen Präzisionsdrahtwiderstand ohne Wicklung in einer Seitenansicht;

Fig. 2 eine Stirnseite dieses Widerstandes in ein?r Draufsicht und

Fig. 3 die zweite Stirnseite, ebenfalls in einer Draufsicht.

In Fig. 1 weist ein zylindrischer Körper 1 auf jeder Stirnseite einen Flansch 2 bzw. 3 auf. Ein weiterer Flansch 4 unterteilt den Körper in seiner Mitte. Zwischen den Flanschen 2 und 4 bzw.3 und 4 liegt je eine Kammer zur Aufnahme einer in der Zeichnung nicht dargestellten Wicklung aus Widerstandsdraht.

Der Körper 1 besteht aus einem wärmefesten Material mit kleiner Dielektrizitätskonstante und geringem Verlustfaktor, das säurefest ist und sich durch eine geringe Wärmeausdehnung auszeichnet. Der Stoff kann beispielsweise ein Kunstharz oder ein keramisches Erzeugnis aus Sfceatit oder Glas sein.

Wie aus Fig. 1 in Verbindung mit den Fig. 2 und 3 hervorgeht, sind aus dem Körper zwei axiale Bohrungen 5 und 6 ausgespart, die parallel zueinander und um gleiche Abstände zu der Achse des Körpers versetzt angeordnet sind. Im Bereich der Bohrungen sind in den Stirnseiten des Körpers Schlitze 7 und 8 geformt. Die Flansche 2 und 3 weisen Durchbrechungen 9 bzw. 10 i^ Richtung dieser Schlitze auf.

In der Bohrung 5 ist ein AnschluBdraht 11 fixiert, mit dessen abgewinkeltem Ende 13 ein von einer Wicklungsseite durch die Durchbrechung 9 gelegter Widerstandsdraht 14 ζ*B* mittels einer Lötung oder Schweißung konfeaktierfe isfc* Das

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Ende 15 dient zum äußeren Anschluß des Präzisionsdrahtwiderstandes. In grundsätzlich gleicher Weise wird der Anschlußdraht 12 in der Bohrung 6 zur Kontaktierung des von einer zweiten Spulenseite durch die Durchbrechung 10 geführten föiderstatidsdrahtes 14 an dem abgewinkelten Ende 16 und z»ss äuSersis Anschluß an dem Erde 17 herangezogen.

Bei der Stirnseite an dem Flansch 3 sit^t also die Kontaktierungssteile des Anschlußdrahtes 11 und die äußere Anschlußstelle des Anschlußdrahtes 12, während der Stirnseite an dem Flansch 2 die Kontaktierungsstelle des Anschlußdrahtes 12 und das Ende zum äußeren Anschluß des Anschlußdrahtes 11 zugewandt ist.

Die aus der vorstehenden Beschreibung, den nachfolgenden Schutzansprüchen sowie der zugehörigen Zeichnung hervorgehenden Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebigen H, Kombinationen untereinander für die Verwirklichung des Gebrauchsmusters in seinen verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.

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Schutzansprüche

Claims (5)

1. - 10 -

   Schutzansprüche

   Präzis ionsdrahfcwiders tand niifc einem annähernd zylindrischen Korper aus Isolierstoff, der siindestens eine Wicklung Widerstandsdraht trägt, sowie mit zwei in jeweils einer axialen Bohrung an dem Körper angebrachten Anschlußdrähten, mit denen der Wide .-standsdraht kontaktiert ist, zum äußeren Anschluß des Fräg.isions<irabuwiders£asdss, eadsreh gekennzeichnet, daß die Anschlußdrähte (11, 12) voneinander elektrisch isoliert in axialer Richtung durch den Körper (1) hindurchgeführt sind, so daß Enden (13, 15 bzw* 16, 17) jedes Anschlußdrahtes (11 bzw. 12) beidseitig aus Stirnseiten des Körpers herausragen, daß der Widerstandsdraht (14) jeweils mit demjenigen i&de (13 bzw. 16) des Anschlußdrahtes: (11 bzw. 12) kontaktiert ist, das zu dem für den äußeren Anschluß vorgesehenen Ende (15 bzw. 17) des gleichen Anschlußdrshtes entgegengesetzt gerichtet ist, und daß der Widerstandsdraht (14) mit demjenigen Ende (13) des «jinen Anschlußdrahtes (11) kontaktiert ist, das aus der gleichen Stirnseite des Körpers (1) herausragt wie das für den äußeren Anschluß vorgesehene Ende (17) des anderen Anschlußdrahtes (12).
2. 2. Präzisionsdrahtwiderstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die axialen Bohrungen (5, 6) zur Durchführung der Anschlußdrähte (11, 12) parallel zueinander und um gleiche Abstände zu der Achse des Körpers (1) versetzt angeordnet sind.

   ψ ' α ψ * '-β -β β ··
3. 3. Präzisionsdrahtwiderstand nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußdrähte (11, 12) in die Bohrungen (5, 6) des Körpers eingekittet sind<
4. 4. Präzisionsdrahtwiderstand mit Flanschen auf beiden Stirnseiten des Körpers nach einem der A .Sprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnseiten im Bereich der Bohrungen (5, 6) je einen bis zu dem Flansch (2 bzw. 3) durchgehenden Schlitz (3 bzw. 7) aufweisen und daß die ^!ansehe in Richtung der Schlitze durchbrochen sind.
5. 5. Präzisionsdrahtwiderstand nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze (7, 8) samt den umgebogenen Enden (13, 16) der Anschlußdrähte mit G* aßharz vergossen sind. .