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Hochbelastbarer Schichtwiderstand In Geräten der Fernmeldetechnik,
insbesondere in Rundfunkgeräten, werden Widerstände aller Widerstandswerte.benötigt,
die aus technischen und wirtschaftlichen Gründen häufig nicht aus Draht hergestellt
werden können. Insbesondere bei höheren Widerstandswerten ergeben die induktiven
und kapazitiven Wirkungen der drahtgewickelten Widerstände nicht tragbare Nachteile.
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Es sind daher seit langem sogenannte Schichtwiderstände in Gebrauch,-
deren Widerstandsbahn entweder aus Leiterschichten (Metall oder Kohle) verschiedener
Dicke auf nichtleitenden Unterlagen oder aus Mischungen von Leitern. mit isolierenden
Bindemitteln. besteht;- deren Widerstandswerte durch Wahl des Mischungsverhältnisses
der beiden Komponenten erreicht werden. Fürregelbare Schichtwiderstände ist außerdem
bekannt, durch Aneinanderreihen von Schichten verschiedener spezifischer Leitfähigkeit
eine nichtlineare Reglerkennlinie,wie sie z. B. bei der Lautstärkeregelung erforderlich
ist, herzustellen.
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Ein Nachteil der Schichtwiderstände ist ihre geringe Belastbarkeit,
deren Ursache in der - Temperaturempfindlichkeit der Gefügeeigenschaften der Schichten
zu suchen ist. Bei Überschreitung bestimmter Temperaturen treten nicht umkehrbare
Änderungen der Widerstandswerte auf, die auch durch künstliche Alterung nicht ganz
vorweggenommen werden können.
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Es sind nun bereits Vorschläge bekanntgeworden, durch welche die Überschreitung
solcher Temperaturen, bei denen nicht umkehrbare Widerstandsänderungen mit meßbarer
Geschwindigkeit vor sich gehen, vermieden werden. Um dies zu erreichen, hat man
die Widerstandsschicht auf einer temperaturbeständigen, äußerst dünnen Isolierfolie
aufgetragen, die in wärme- und kraftschlüssiger Verbindung mit einer metallischen
Unterlage steht. Es wird darunter eine solche
Verbindung verstanden,
bei der das Auftreten dünner Luftzwischenschichten, die einen erheblichen Wärmewiderstand
darstellen, vermieden ist. Hierdurch wird nun der Wärmewiderstand zwischen der Wärmequelle
(Widerstandsbahn) und Umgebung sehr klein.
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Die Metallunterlage dient dazu, die in der Widerstandsschicht erzeugte
Stromwärme rasch über die gesamte Länge der Widerstandsbahn zu verteilen und sie
weiterhin nach den metallischen Massen des Geräteaufbaues abzuführen, und teilweise
auch dazu, der Isolierfolie die nötige Festigkeit und Steifheit zu geben, was von
besonderer Wichtigkeit bei regelbaren Schichtwiderständen ist, bei denen ein Schleifer
mit Druck auf der Widerstandsbahn aufliegt. Die zwischen Widerstandsschicht und
Metallunterlage vorgesehene dünne Isolierschicht, die wegen des sonst unvermeidlichen
Kurzschließens der Widerstandsschicht notwendig ist, kann z. B. aus einer Kunstharzschicht
bestehen, die auf die haftfest gemachte Unterlage aufgepreßt ist und dadurch mit
ihr in wärme- und kraftschlüssiger Verbindung steht. Auch aufgebrannte Lackschichten
sind ebenso wie Schichten aus -Emäill__ e_ bereits bekanntgeworden.
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Diese bekannten Ausführungen, die im Prinzip in der Fig. r dargestellt
sind, wobei a die Widerstandsschicht, b die nichtleitende Isolierschicht und c die
Metallgrundplatte bedeutet, mit welcher b in wärme- und kraftschlüssiger Verbindung
steht, haben den Nachteil, daß das ganze System mit der Grundplatte und damit auch
mit dem Gerät bzw. mit dem Gehäuse starr verbunden ist. Bei. mechanischen Erschütterungen
treten nun, wie beobachtet wurde, infolge dieser starren Verbindung mit der Metallgrundplatte
Zerstörungen der Isolierschicht durch Einreißen u. dgl, ein, wobei aber gleichzeitig
die Widerstandsschicht in Mitleidenschaft gezogen wird.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht nun darin, trotz Beibehaltung
der wärmeschlüssigen Verbindung zur Erhöhung der Belastungsfähigkeit der Widerstandsschicht
eine nachgiebige und federnde Auflage auf der Unterlage zu schaffen.
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Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß man eine selbständige
Isolierstoffschicht, z. B. aus Glimmer o. dgl., auf der der Widerstandsschicht abgewandten
Seite mit einer z. B. durch Metallspritzen oder Einbrennen und gegebenenfalls Verstärken
durch elektrolytische Behandlung o. dgl. wärmeschlüssig aufgebrachten Metallisierung
versieht, die in wärmeleitendem, aber nicht kraftschlüssigem Kontakt mit der metallischen
Unterlage steht. Der Wärmeübergang von der aufmetallisierten Schicht auf die Grundplatte
wird dabei kaum beeinträchtigt, da die Mehrpunktauflage der Metallschicht auf der
Metallplatte infolge der guten Wärmeleitung der Metalle völlig ausreichend ist,
um die gewünschte Wärmeübertragung zu gewährleisten, während das System: Widerstandsschicht-Isolierschicht-Metallschicht
nur federnd auf der Grundplatte aufliegt und durch mechanische Erschütterungen u.
dgl. nicht beeinträchtigt werden kann.
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In der Fig. 2 ist der Aufbau gemäß der Erfindung schematisch dargestellt.
a ist wiederum die Widerstandsschicht, die auf einer Isolierfolie b aufgebracht
ist. Auf der der Widerstandsschicht abgekehrten Seite ist die Isolierfolie
b mit einer Metallisierung d ver-
sehen, die kraft- und wärmeschlüssig
mit b und a in Verbindung steht. Der Wärmewiderstand kann dabei in Richtung auf
c auf sehr geringe Werte, beispielsweise auf den zehnten Teil, und so auch die Temperatur
der Widerstandsschicht entscheidend herabgesetzt werden. Zugleich wird dafür gesorgt,
daß die thermisch gefährdeten Stellen ihre Wärme an Stellen geringerer Übertemperatur
abgeben können und so zur Schicht ein thermischer Nebenschluß gebildet wird.
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Das System a, b, d liegt einerseits in wärmeleitender, aber
nicht in kraftschlüssiger Verbindung auf der Metallgrundplatte c auf, wodurch die
nach d abgeführte Wärme weiter an c und darüber hinaus an andere Apparatteile abgegeben
werden kann, so daß die höhere Belastbarkeit der Widerstandsschicht a gegeben ist,
gleichzeitig aber auch das System a, b, d federnd aufliegt und an
d auftretenden mechanischen Kräften nicht unterworfen ist.