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Eine
elektrische Baugruppe, die eine zur Entstörung von Signalleitungen vorgesehene
Schutzvorrichtung auf der Basis von PTC-Widerstandselementen umfasst,
ist beispielsweise aus der Druckschrift
DE 10243113 A1 bekannt.
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Eine
zu lösende
Aufgabe besteht darin, eine elektrische Baugruppe anzugeben, die
bei kleinen Abmessungen eine zuverlässige Schutzvorrichtung gegen Überstrom
bzw. hohe Strombelastung und hohe Stromimpulse zum Schutz von Signalleitungen darstellt.
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Es
wird eine elektrische Baugruppe mit einer Widerstandsanordnung angegeben,
die mindestens zwei Widerstandselemente umfasst. Die Widerstandselemente
haben jeweils einen Grundkörper,
der vorzugsweise PTC-Eigenschaften, d. h. Kaltleiter-Eigenschaften aufweist.
PTC steht für
Positive Temperature Coefficient. Auf jeder Hauptfläche des
Grundkörpers
ist eine relativ dünne
Elektrode in Form mindestens einer Elektrodenschicht angeordnet.
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Die
Baugruppe umfasst ferner eine Trägerplatte,
die Abstandshalter zur Positionierung der Grundkörper und zur Gewährleistung
eines vorgegebenen Mindestabstandes zwischen zwei benachbarten Widerstandselementen
aufweist. Die Breite des jeweiligen Abstandshalters ist in mindestens
einem Bereich im Wesentlichen gleich dem Abstand zwischen den zueinander
gewandten Elektroden von zwei benachbarten Widerstandselementen
eingestellt.
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Der
Grundkörper
enthält
vorzugsweise ein gesintertes Keramikmaterial, beispielsweise auf
der Basis von Bariumtitanat. In einer Variante enthält der Grundkörper einen
Anteil von Blei. Durch eine vorteilhaft gewählte Zusammensetzung von Keramikkomponenten
ist es möglich,
auf Blei zu verzichten. Die bleifreien Baugruppen sind besonders
umweltfreundlich.
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Der
Grundkörper
hat vorzugsweise eine flache Bauform, z. B. die einer runden Scheibe.
Der Grundkörper
kann aber auch eine rechteckige oder eine andere Grundform haben.
Der Grundkörper weist
vorzugsweise abgeflachte oder abgerundete Kanten auf.
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Die
Widerstandselemente sind vorzugsweise hochkant ausgerichtet und
in einem relativ kleinen Abstand voneinander angeordnet. Der Abstand
zwischen zwei benachbarten Widerstandselementen beträgt beispielsweise
1 mm oder weniger.
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Der
Grundkörper
hat bei Raumtemperatur vorzugsweise einen Widerstand von 20 bis
100 Ohm. Die Durchbruchspannung des Grundkörpers beträgt vorzugsweise mindestens
400 V.
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Die
Fläche
der jeweiligen Elektrode ist vorzugsweise kleiner als 0,5 cm2.
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Die
Elektroden sind vorzugsweise lötbar
gemacht. Dies kann durch eine lötbare
Außenschicht der
jeweiligen Elektrode bewerkstelligt werden. Die lötbare Außenschicht
enthält
vorzugsweise Silber.
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In
hohem Maße
stromtragfähige,
langzeitstabile Elektroden der Widerstandselemente können beispielsweise
durch eine geeignete Schichtenfolge geschaffen werden. Jede Elektrode
umfasst als unterste, d. h. zum Grundkörper gewandte, Elektroden schicht
eine Cr-Schicht. Eine weitere Elektrodenschicht kann Nickel enthalten.
Die oberste Elektrodenschicht, die vorzugsweise auf der Nickelschicht angeordnet
ist, enthält
vorzugsweise Silber und/oder Zinn.
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An
jeder Elektrode des jeweiligen Widerstandselements ist ein Anschlussdraht
befestigt. Der Anschlussdraht hat vorzugsweise einen runden Querschnitt,
was jedoch eine andere Formgebung für die Anschlussdrähte nicht
ausschließt.
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Der
Anschlussdraht ist an der ihm zugeordneten Elektrode des Widerstandselements
vorzugsweise durch Löten
oder in einer weiteren Variante durch Schweißen befestigt. Eine Lötstelle
zeichnet sich durch einen über
die Lebensdauer der Baugruppe stabilen Widerstandswert aus und ist
daher vorteilhaft. Auch wird einer Erhöhung der Kontaktübergangswiderständen und
dem Risiko der Funkenbildung an der Kontaktstelle vorgebeugt, die
zwischen der Elektrode und dem Anschlussdraht im Falle einer Klemmung
auftreten können.
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Zwischen
zwei benachbarten Grundkörpern sind
vorzugsweise mindestens zwei separate Abstandshalter vorgesehen,
zwischen denen die zueinander gewandten Anschlussdrähte dieser
Widerstandselemente angeordnet sind.
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In
der Trägerplatte
sind Öffnungen
ausgebildet, durch die die Anschlussdrähte durchgeführt sind. Die
freien Enden der Anschlussdrähte
werden nach dem Einsetzten der bedrahteten Widerstandselemente vorzugsweise
derart gebogen, dass diese Enden im Wesentlichen parallel zur Hauptfläche der Trägerplatte
ausgerichtet sind.
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Der
der Trägerplatte
zugewandte Bereich der Widerstandselemente ist vorzugsweise in einer
in der Trägerplatte
ausgebildeten Vertiefung versenkt. Die Trägerplatte weist Vertiefungen
auf, die jeweils zur Aufnahme eines Bereichs des jeweiligen Grundkörpers vorgesehen
sind. Für
jedes Widerstandselement ist vorzugsweise eine eigene Vertiefung
dieser Art vorgesehen.
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Die
zur Aufnahme von Widerstandselementen vorgesehenen Vertiefungen
der Trägerplatte
weisen hinsichtlich einer Rollbewegung des Widerstandselements eine
stabile Position mit minimaler Potentialenergie auf. Beispielsweise
können
diese Vertiefungen eine Tiefe haben, die im Querschnitt senkrecht
zur Dickenrichtung des jeweiligen Widerstandselements von innen
nach außen
in beiden entgegen gesetzten Richtungen zunimmt. Bei der Rollbewegung
des Widerstandselements entsteht eine Rückstellkraft, die es wieder
in die stabile Position bringt. Somit wird das Abrollen eines scheibenförmigen Grundkörpers verhindert.
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Der
Boden der Vertiefung kann beispielsweise als ein Teil einer Zylindermantelfläche ausgebildet sein.
Zwei schräg
zur Mitte der Vertiefung verlaufenden Flächen, beispielsweise Ebenen,
sind dafür
auch geeignet.
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Die
Widerstandselemente sind vorzugsweise elektrisch voneinander isoliert
uns als Strombegrenzungselemente vorgesehen.
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In
einer bevorzugten Variante ist jeweils ein Widerstandselement der
Baugruppe pro Signalleitung eines Telefonanschlusses vorgesehen.
Da ein Telefonanschluss eine Hin- und Rückleitung, also zwei Signalleitungen
umfasst, sind für
ihn zwei der Widerstandselemente vorgesehen. Die Widerstandselemente bilden
Schutzvorrichtungen, um die Gefahr der durch Störungen auf der Telefonleitung
hervorgerufenen Defekte, insbesondere einen Leitungsausfall, zu
vermeiden. Die Störungen
können
z. B. durch einen Blitzschlag verursacht werden. Auch eine netzspannungsführende Leitung
kann durch eine Berührung Überspannungen
in der Telefonleitung induzieren.
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Die
Baugruppe wird beispielsweise in der Signalleitung auf der Eingangsseite
einer elektronischen Übertragungseinheit
eingesetzt, die sich im Fernmeldeamt befindet.
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Die
Baugruppe umfasst vorzugsweise mindestens vier elektrisch voneinander
isolierte PTC-Widerstandselemente, die alle auf der Trägerplatte
angeordnet sind, und deren relative Position zueinander durch die
Abstandshalter bestimmt ist. Es kann auch eine Anzahl Widerstandselemente
vorgesehen sein, die vier übersteigt.
Je zwei Widerstandselemente sind für einen Telefonanschluss, also
eine Anzahl 2N Widerstandselemente für eine Anzahl N Telefonanschlüsse, vorgesehen.
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Die
Widerstandselemente weisen vorzugsweise die gleichen Widerstandswerte
innerhalb der zugelassenen Toleranz auf. Enge Toleranzgrenzen sind
diesbezüglich
von Vorteil.
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Die
Baugruppe umfasst vorzugsweise mindestens einen Deckel, der an der
Trägerplatte
befestigt werden kann. Der Deckel ist vorzugsweise mit Befestigungsvorrichtungen,
beispielsweise Einrastvorrichtungen, versehen. Der Deckel kann zwei
zumindest teilweise offene Seiten aufweisen. Der Deckel ist in einem
Längsschnitt
vorzugsweise U-förmig.
Der Deckel kann die Form einer Kappe haben.
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Der
Deckel und die Trägerplatte
bilden zusammen in einer Variante ein offenes Gehäuse. Der Deckel
und die Trägerplatte
bilden in einer weiteren Variante ein geschlossenes Gehäuse, d.
h. ein Gehäuse
mit einem geschlossenen Hohlraum, in dem die Widerstandselemente
eingeschlossen sind.
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Der
Deckel weist in einer Variante zwischen den Widerstandselementen
angeordnete Zentriervorrichtungen auf. Die Zentriervorrichtungen
können noppenartig
ausgebildet sein. Vorzugsweise ist die in Längsrichtung der Baugruppe gemessene
Länge der jeweiligen
Zentriervorrichtung kleiner als der Abstand zwischen den zueinander
gewandten Elektroden benachbarter Widerstandselemente. Vorzugsweise
ist zwischen dem jeweiligen Widerstandselement und der Zentriervorrichtung
ein Spalt vorgesehen. Somit werden Toleranzen der Dicke bei der
Herstellung der Widerstandselemente berücksichtigt. Der Spalt ist relativ
schmal ausgebildet, so dass trotz eines gewissen Spielraums das
Kippen der Widerstandselemente durch die Zentriervorrichtung noch
verhindert werden kann.
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Der
Deckel weist mindestens eine Vertiefung auf, die zur Aufnahme eines
oberen Bereichs mindestens eines Widerstandselements vorgesehen
ist. In einer Variante ist nur eine solche Vertiefung im oberen
Teil des Deckels für
alle Widerstandselemente vorgesehen. Im Prinzip kann auch für jedes
Widerstandselement eine eigene Vertiefung vorgesehen sein.
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Die
zur Aufnahme von Widerstandselementen vorgesehene Vertiefung des
Deckels weist hinsichtlich einer Rollbewegung des Widerstandselements
eine stabile Position mit minimaler Potentialenergie auf. Diese
Vertiefung weist vorzugsweise eine Tiefe auf, die im Querschnitt
von innen nach außen
in beiden entgegen gesetzten Richtungen zunimmt. Dies dient der
Fixie rung der Lage der Widerstandselemente quer zur Längsrichtung
der Baugruppe von oben.
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Der
Deckel weist Seitenwände
auf, die senkrecht zur Längsrichtung
der Baugruppe ausgerichtet sind. In diesen Seitenwänden sind
vorzugsweise weitere Vertiefungen ausgebildet. In diesen Vertiefungen sind
die nach außen
gewandten Anschlussdrähte
der endständigen
Widerstandselemente angeordnet. Somit gelingt es, die Gesamtlänge der
Baugruppe zu verringern.
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Die
Widerstandselemente können
in einer Variante durch eine Vergussmasse vergossen sein. Sie werden
zunächst
auf der Trägerplatte
mit Hilfe von Abstandshaltern fixiert und dann von oben vergossen
oder umspritzt.
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Die
zueinander gewandten Hauptflächen
benachbarter Widerstandselemente und beispielsweise zwei Abstandshalter,
die zwischen diesen Widerstandselementen angeordnet sind, definieren
zusammen einen Zwischenraum, der so dimensioniert ist, dass er zur
Unterbringung von Anschlussdrähten und
zur Einhaltung eines vorgegebenen Mindestabstandes zwischen elektrischen
Anschlüssen
der Widerstandselemente ausreichend ist. Dabei ist insbesondere
der Mindestabstand zwischen den zueinander gewandten Lötstellen
gemeint.
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Die
in Längsrichtung
gemessene lineare Dimension des Widerstandselements wird als seine
Dicke bezeichnet. Die Gesamtdicke des Widerstandselements wird zwischen
zwei Ebenen gemessen, die maximal voneinander entfernte Punkte der
Lötverbindung
zwischen dem Anschlussdraht und der Elektrode berührt. Die
Gesamtdicke des Widerstandselements bemisst sich vorzugsweise auf
2 mm oder weniger. Die maximale Dicke des Wider standselements, die
im Wesentlichen der Dicke des Grundkörpers gleich ist, beträgt vorzugsweise
1,5 mm.
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Der
Mindestabstand zwischen zwei Widerstandselementen ist zwischen zwei
Ebenen definiert, die die maximal zueinander angenäherten Punkte der
Lötverbindungen
der beiden Widerstandselemente berühren. Dieser Mindestabstand,
der auch der Mindestabstand zwischen den zueinander gewandten Anschlussdrähten der
benachbarten Widerstandselemente ist, beträgt vorzugsweise weniger als
0,5 mm.
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Ein
Mindestabstand von 0,2 bis 0,3 mm kann ausreichend sein, um Anforderungen
bezüglich
der Durchschlagfestigkeit der Baugruppe zu erfüllen. Eine derart enge Positionierung
von Widerstandselementen ist in einer Variante durch eine elektrisch
isolierende Umhüllung
des jeweiligen Widerstandselements ermöglicht, die auch die Lötstellen überdeckt.
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Der
jeweilige Abstandhalter kann in einer Variante eine nach oben hin
gerichtete Verjüngung
aufweisen. Die Abstandshalter weisen also einen unteren Bereich
und einen verjüngten
oberen Bereich auf, wobei der untere Bereich breiter als der obere
ist.
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Die
Abstandshalter, die das jeweilige Widerstandselement berühren, bilden
eine Haltevorrichtung zur Fixierung des Widerstandselements. Diese Haltevorrichtung
ist vorzugsweise so ausgelegt, dass das Widerstandselement stramm
zwischen den unteren Bereichen dieser Abstandshalter sitzt. Da die
Abstandsalter oben abgeschrägt
sind, kann das Widerstandselement in die Haltevorrichtung besonders einfach
eingeschoben werden.
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Die
Trägerplatte
weist in einer Ausführungsform
mindestens eine Ausnehmung auf, in der ein nach außen gewandter
Anschlussdraht des jeweiligen endständigen Widerstandselements
angeordnet ist. Vorzugsweise ist für jeden endständigen Anschlussdraht
eine solche Ausnehmung vorgesehen. Diese Maßnahme, wie auch die Vertiefungen
des Deckels, dient der Verkürzung
der Gesamtlänge
der Baugruppe.
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Die
Trägerplatte
ist vorzugsweise abgestuft, und weist somit einen zurückgezogenen
unteren Bereich auf, der auch Sockelbereich genannt wird. Dies ermöglicht den
Zugang zu seitlich herausragenden Enden der Anschlussdrähte von
außen,
was für
das Testen der verbauten Widerstandselemente vorteilhaft ist. Der
abgestufte Bereich der Trägerplatte
erstreckt sich vorzugsweise in Längsrichtung.
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Der
zurückgezogene
Sockelbereich ermöglicht
das Testen der Widerstandselemente auch dann, wenn die zur Kontaktierung
von Kontaktbereichen der Anschlussdrähte vorgesehenen Kontaktflächen einer
Leiterplatte, auf der die Baugruppe befestigt ist, besonders klein
ausfallen. Es ist sogar vorgesehen, dass die Kontaktflächen in
einer Variante nicht aus einem Bereich der Leiterplatte herausragen,
der durch die Grundfläche
der Baugruppe definiert ist. Diese Grundfläche oder der durch die Baugruppe
verdeckte Bereich der Leiterplatte, der auch als Einbauplatz bezeichnet
wird, stimmt beispielsweise mit der Grundfläche des oberen Bereichs der
Trägerplatte überein.
Folglich ist die Absenkung der Trägerplatte im Sinne der Miniaturisierung
eines die Baugruppe und die Leiterplatte umfassenden elektrischen
Moduls besonders vorteilhaft.
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Im
Folgenden wird die angegebene Baugruppe und ihre vorteilhaften Ausgestaltungen
anhand von schematischen und nicht maßstabgetreuen Figuren erläutert. Es
zeigen:
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1 eine
erste Seitenansicht der Baugruppe mit vier Widerstandselementen,
die auf einer Trägerplatte
angeordnet sind;
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2A, 2B verschiedene
Ansichten eines scheibenförmigen
Widerstandelements;
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2C in
einem Teilquerschnitt die Baugruppe gemäß der 1;
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3 eine
zweite Seitenansicht der Baugruppe gemäß der 1;
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4 im
Längsschnitt
die Baugruppe gemäß der 1;
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5 im
Querschnitt die Baugruppe gemäß der 1;
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6 eine
Draufsicht auf die Unterseite der Baugruppe gemäß der 1;
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7 die
Baugruppe gemäß der 1 in
einer perspektivischen Ansicht;
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8 im
Längsschnitt
die Trägerplatte
der Baugruppe gemäß der 1;
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9 im
Querschnitt die Trägerplatte
der Baugruppe gemäß der 1;
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10 im
Teilquerschnitt die Trägerplatte der
Baugruppe gemäß der 1;
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11 eine
Draufsicht auf die Unterseite der Trägerplatte der Baugruppe gemäß der 1;
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12 die
Trägerplatte
der Baugruppe gemäß der 1 in
einer perspektivischen Ansicht von oben;
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13 die
Trägerplatte
der Baugruppe gemäß der 1 in
einer perspektivischen Ansicht von unten;
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14 eine
Draufsicht auf die Unterseite des Deckels der Baugruppe gemäß der 1;
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15 im
Längsschnitt
den Deckel der Baugruppe gemäß der 1;
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16 im
Teilquerschnitt den Deckel der Baugruppe gemäß der 1;
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17 den
Deckel der Baugruppe gemäß der 1 in
einer perspektivischen Ansicht.
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Aus
einer Anzahl von in den 1 ff. gezeigten, gleichartig
ausgebildeten Komponenten der Baugruppe wird der Übersichtlichkeit
halber nur eine Komponente beschrieben. Die Beschreibung gilt jedoch
für alle
Komponenten der jeweiligen Art. Dies gilt insbesondere für Widerstandselemente 11, 12, 13, 14,
Abstandshalter 23, 24, Lötstellen 5, Anschlussdrähte 41, 42,
Grundkörper 15,
Zentriervorrichtungen 31, Vertiefungen 27, 29, 38, 39,
Ausnehmungen 26 und Öffnungen 28.
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Die
Baugruppe mit Widerstandselementen, einer Trägerplatte und einem Deckel
ist in den 1, 2C und 3 bis 7 vorgestellt.
Verschiedene Ansichten der Trägerplatte
sind in den
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8 bis 12 gezeigt.
Verschiedene Ansichten des Deckels sind in den 13 bis 17 gezeigt.
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Die
Baugruppe umfasst eine Trägerplatte 2, auf
der vier hochkant ausgerichtete Widerstandselemente 11, 12, 13, 14 im
Abstand voneinander angeordnet sind. Die Hauptflächen der Widerstandselemente
sind parallel zueinander ausgerichtet.
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Die
Widerstandselemente werden zwischen Abstandshaltern 23, 24 positioniert
bzw. gehalten, die vorzugsweise Bestandteil der Trägerplatte
sind oder fest mit dieser verbunden sind. Die endständigen Widerstandselemente
werden jeweils durch mindestens einen der Abstandshalter 23, 24 und
eine Wand der Trägerplatte 2 positioniert.
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Die
Abstandshalter 23, 24 weisen jeweils eine Breite
d1 auf, die im Wesentlichen gleich dem Abstand zwischen den Hauptflächen der
benachbarten Widerstandselemente ist, siehe 4.
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Der
Aufbau der vorzugsweise gleich ausgebildeten Widerstandselemente 11, 12, 13, 14 ist
in den 2A und 2B erläutert. Das
Widerstandselement umfasst einen Grundkörper 15 und zwei Schichtelektroden 16, 17,
zwischen denen der Grundkörper 15 angeordnet
ist.
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An
der ersten Elektrode 16 des Widerstandselements ist ein
erster Anschlussdraht 41 und an der zweiten Elektrode 17 ein
zweiter Anschlussdraht 42 befestigt. Die bevorzugte Befestigungsart
ist Lötung.
An den Verbindungsstellen der Elektroden 16, 17 und
der Anschlussdrähte 41, 42 sind
Lötstellen 5 gebildet,
die die Gesamtdicke des Widerstandselements erhöhen.
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Die
Lötstelle 5 befindet
sich vorzugsweise ungefähr
in der Mitte der Hauptfläche
des Widerstandselements oder der Elektrode 16, 17.
Abweichungen davon sind möglich.
Jedoch ist ein bestimmter Mindestabstand zwischen der Lötstelle
und dem untersten Punkt des Widerstandselements von Vorteil, falls – wie in
der 5 erläutert – der untere
Bereich des Widerstandselements in einer Vertiefung 29 der
Trägerplatte 2 versenkt
werden soll.
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Das
Widerstandselement ist bis auf die Anschlussdrähte 41, 42 in
einer vorteilhaften Variante durch eine elektrisch isolierende Umhüllung 6 überzogen.
Diese Umhüllung überdeckt
auch die Lötstellen 5.
Daher können
zwei elektrisch voneinander isoliert zu haltende Widerstandselemente
in einem besonders kleinen Abstand voneinander angeordnet sein.
Der Mindestabstand d2 zwischen Lötstellen 5 benachbarter
Widerstandselemente beträgt
beispielsweise 0,2 bis 0,3 mm, siehe 4.
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Die
Umhüllung 6 weist
eine vorzugsweise homogene Dicke auf, die vorzugsweise 200 Mikrometer
oder weniger beträgt.
Ein beispielsweise in einem Sprühverfahren
aufgetragener Isolierlack ist als Material für die Umhüllung besonders gut geeignet. Für die ausreichende
Kantenbedeckung ist es von Vorteil, wenn der Grundkörper keine
scharfen Kanten aufweist. Seine Kanten können abgeflacht sein, indem
sie beispielsweise gefasst sind. Abgerundete Kanten sind auch vorteilhaft.
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Die
Anschlussdrähte 41, 42 werden
so geführt,
dass sie einen schräg
verlaufenden Bereich aufweisen. Dieser Bereich erstreckt sich entlang
der Hauptfläche
des Widerstandselements, siehe 2B. Vorzugsweise
bildet der zweite Anschlussdraht 42 einen Winkel zum ersten
Anschlussdraht 41. Dieser Winkel kann beispielsweise zwischen
60° und 120° betragen.
Der An schlussdraht 41, 42 ist im weiteren Verlauf
derart abgeknickt oder abgebogen, dass sein unterer Bereich im Wesentlichen
vertikal ausgerichtet ist.
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Der
Anschlussdraht 41, 42 wird durch eine Öffnung 28 der
Trägerplatte 2 durchgeführt. Der Durchmesser
der Öffnung 28 ist
vorzugsweise größer als
derjenige des Anschlussdrahtes 41, 42 gewählt.
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Das
zur elektrischen Kontaktierung des Widerstandselements vorgesehene
Ende des Drahts 41, 42, das aus der Trägerplatte
herausragt, ist vorzugsweise so gebogen, dass es parallel zur Grundfläche der
Trägerplatte
ausgerichtet ist. Dieses frei liegende Drahtende weist einen Kontaktbereich 43 auf,
der einen Außenkontakt
des Widerstandselements und der Baugruppe bildet.
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Die
Trägerplatte
hat einen Sockelbereich 21 und einen oberen Bereich 22,
die eine Stufe bilden, da der Sockelbereich 21 gegenüber dem
oberen Bereich 22 abgesenkt ist, siehe 2C.
Dadurch wird der am Ende der Anschlussdrähte 41, 42 angeordnete
Kontaktbereich 43 für
eine Kontaktierung z. B. durch eine Messspitze eines Testgeräts zugänglich gemacht.
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Die
Trägerplatte
weist Vertiefungen 27 auf, die auf der Unterseite angeordnet
sind. Der Zweck dieser Vertiefungen ist unter anderem Materialersparnis
bei der Herstellung der Trägerplatte.
Diese Vertiefungen haben einen unebenen Boden, damit eine Mindeststärke der
Trägerplatte 2 trotz
der Vertiefungen 29 gewährleistet
ist.
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Jede
der vier Vertiefungen 29 ist zur Aufnahme eines unteren
Bereichs des Widerstandselements 11, 12, 13, 14 vorgesehen.
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Im
Prinzip kann das scheibenförmige
Widerstandselement nach dem Einbauen in die Trägerplatte durch Abrollen in
Bezug auf seine Ausgangsposition seitlich verschoben werden. Dies
kann von Nachteil sein, da dabei die Länge der herausragenden Drahtenden
verändert
werden kann. Insbesondere kann dabei ein Außenkontakt länger werden
als der andere, was mechanische Eigenschaften der Baugruppe beeinträchtigen
kann.
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Um
dem Abrollen des scheibenförmigen
Widerstandselements vorzubeugen, ist der Boden der Vertiefung 29 derart
uneben ausgebildet, und zwar nach außen hin angehoben, dass bei
der seitlichen Verschiebung des Widerstandselements Rückstellkräfte entstehen,
die dieses Widerstandselement wieder in seine Ausgangsposition bringen.
Der Boden der Vertiefung 29 folgt im Querschnitt vorzugsweise
einem Kreisbogen mit einem größeren Radius als
derjenige des Widerstandselements.
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Die
Trägerplatte 2 weist
eine in der 12 gezeigte Ausnehmung 26 auf,
in der ein Teil des nach außen
gewandten Anschlussdrahtes 49 des endständigen Widerstandselements 11 bzw. 14 untergebracht
ist.
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Die
Baugruppe weist einen Deckel 3 auf, der zwei offene Seiten
hat. Der Deckel 3 ist mittels Einrastvorrichtungen 32 an
Stirnseiten der Trägerplatte 2 befestigt.
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Der
Deckel 3 weist eine erste Vertiefung 38 auf, die
sich in Längsrichtung
der Baugruppe erstreckt. Diese Vertiefung hat die Form einer flachen und
relativ breiten Rille. In diese Vertiefung ragen obere Bereiche
der Widerstandselemente 11–14 hinein. Sie dient
als ein Positionierungselement, das ähnlich wie die Vertiefung 29 der
Trägerplatte 2 gegen
das Abrollen der Widerstandselemente wirkt. Der Boden der ersten
Vertie fung 38 ist etwas abgeflacht, damit eine vorgegebene
Mindeststärke
des Deckels 3 im Bereich dieser Vertiefung gewährleistet ist.
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Der
Deckel 3 weist Seitenwände
auf, die vorzugsweise im Wesentlichen parallel zu den Hauptflächen der
Widerstandselemente 11–14 und
senkrecht zur Längsrichtung
der Baugruppe ausgerichtet sind. Jede Seitenwand weist eine nach
innen gerichtete zweite Vertiefung 39 auf, die zur Aufnahme
der nach außen
gewandten Lötstelle 5 des
endständigen
Widerstandselements vorgesehen ist. Auch hier ist die Tiefe der
Vertiefung 39 so gewählt,
dass die Mindeststärke
des Deckels eingehalten ist.
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Der
Deckel 3 weist in Noppenform ausgebildete Zentriervorrichtungen 31 auf,
die zwischen den Widerstandselementen 11, 12, 13, 14 angeordnet sind
und deren Kippen aus der vertikalen Ausrichtung verhindern.
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Die
Vertiefungen 29 der Trägerplatte 2 und die
Vertiefung 38 des Deckels 3 sind vorteilhaft,
da sie u. a. der Verringerung der Gesamthöhe der Baugruppe dienen.
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Die
Abstandshalter 23, 24 sind nach oben hin verjüngt, um
das Einsetzen der Widerstandselemente zu erleichtern.
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Die
Ausgestaltungsmöglichkeiten
der vorgestellten Baugruppe, insbesondere was die Form von Komponenten
der Trägerplatte
und des Deckels betrifft, sind durch die in den Figuren erläuterte Variante nicht
erschöpft.
Die Vertiefungen und Ausnehmungen können beliebig geformt sein.
Es können
außerdem
weitere Vertiefungen oder Öffnungen
vorgesehen sein. Der Deckel kann mit der Trägerplatte vernietet, verschraubt
oder an der Trägerplatte
durch Klebung befestigt sein. Die Anzahl der Widerstandselemente
kann größer oder
kleiner als vier sein.
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Die
Grundfläche
der Baugruppe beträgt
vorzugsweise 115 mm2 oder darunter. Sein
Volumen beträgt
vorzugsweise 1175 mm3 oder weniger.
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Die
Trägerplatte
und der Deckel sind vorzugsweise als Formteile, z. B. Spritzgussteile,
ausgebildet. Sie können
aus Kunststoff, insbesondere einem polymerbasierten Kunststoff,
gefertigt sein.
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- 11,12,13,14
- Widerstandselemente
- 15
- Grundkörper des
Widerstandselements
- 16
- erste
Elektrode des Widerstandselements
- 17
- zweite
Elektrode des Widerstandselements
- 2
- Trägerplatte
- 21
- Sockelbereich
- 22
- oberer
Bereich der Trägerplatte
- 23,24
- Abstandshalter
- 26
- Ausnehmung,
in der der nach außen gewandte
Anschlussdraht 49 angeordnet ist
- 27
- bodenseitige
Vertiefung der Trägerplatte
- 28
- Öffnung zur
Durchführung
von Anschlussdrähten 41, 42
- 29
- Vertiefung
zur Aufnahme eines Widerstandselements
- 3
- Deckel
- 31
- Zentrierelement
- 32
- Einrastvorrichtung
- 38
- zweite
Vertiefung des Deckels
- 39
- erste
Vertiefung des Deckels
- 41
- erster
Anschlussdraht
- 42
- zweiter
Anschlussdraht
- 43
- Kontaktbereich
des Anschlussdrahtes 41, 42
- 49
- nach
außen
gewandter Anschlussdraht des endständigen
-
- Widerstandselements 11, 14
- 5
- Lötstelle
- 6
- isolierende
Umhüllung
- d1
- Breite
des Abstandshalters 23, 24
- d2
- Mindestabstand
zwischen Lötstellen benachbarter
-
- Widerstandselemente