DE1465416C - Hochlast-Drahtwiderstand - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Hochlast-Drahtwiderstand mit einem in ein Keramikgehäuse eingebrachten elektrischen Widerstand und mit in Längsrichtung einseitig abgeführten Anschlußdrähten.

Ein ähnlicher Drahtwiderstand ist bekannt (deutsches Gebrauchsmuster 1693 968). Dabei sind dort Anschlußdrähte an entgegengesetzten Enden des Widerstandes angeordnet. Bei einer Senkrechtmontage ist der längs des Keramikgehäuses zurückgebogene Anschlußdraht nicht isoliert. Außerdem läßt ίο sich der Widerstand schlecht befestigen.

Bei Draht- oder Schichtwiderständen mit einem auf die Außenseite eines keramischen Körpers aufgebrachten Widerstand ist es bekannt (deutsches Gebrauchsmuster 1 807 073), den keramischen Körper mit einer zentrischen Bohrung zu versehen, durch die der eine Anschlußdraht hindurchgeführt ist. Damit lassen sich die Anschlußdrähte zwar in Längsrichtung einseitig abführen, doch ist der in der Bohrung geführte Anschlußdraht einer großen Erwärmung ausgesetzt, und die Befestigung erfolgt allein durch die Anschlußdrähte.

Ferner ist es bei Widerständen der letztgenannten Gattung auch bekannt (deutsche Patentschrift 965 702 und deutsche Auslegeschrift 1093 881), den keramischen Körper mit zwei außermittigen Bohrungen zu versehen, durch die die Anschlußdrähte hindurchgeführt sind, wodurch die Anschlußpunkte, an dem Widerstand von mechanischen Kräften weitgehend entlastet sind. Die Anschlußdrähte sind aber innerhalb des Widerstandselementes durch den keramischen Körper hindurchgeführt und werden damit stark erwärmt.

Ferner ist es bei einem Drahtwiderstand mit keramischen Tragkörper bekannt (USA.-Patentschrift 1997198), den Tragkörper an einem Sockelstück festzuschrauben, das in Längsrichtung verlaufende äußere Nuten aufweist, in die je eine Lötfahne eingeschoben und einzementiert wird, die jeweils mit den Enden das Drahtwiderstandes verbunden sind. Dadurch sind die Anschlüsse einseitig angeordnet und isoliert, und es läßt sich außerdem eine sichere Befestigung erzielen. Andererseits ist jedoch der Fertigungsaufwand erheblich und die spezifische Belastbarkeit des Widerstandes gering.

Einen Widerstand der eingangs genannten Art zeigt auch das deutsche Gebrauchsmuster 1 874 565.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, den bekannten Widerstand hinsichtlich seiner spezifischen Belastbarkeit und seiner mechanischen Befestigung zu verbessern sowie für eine verbesserte Isolierung des Widerstandes einschließlich des Befestigungsbügels zu sorgen.

Diese Aufgabe ist bei dem Widerstand der eingangs geschilderten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in Längsrichtung mindestens eine durchgehende außermittige Durchbohrung angeordnet ist, wie an sich bekannt, daß der eine Anschlußdraht durch eine dieser Durchbohrungen zurückgeführt ist und daß das im wesentlichen mit einem rechteckigen Querschnitt versehene Gehäuse in Längsrichtung mindestens eine durchgehende keilförmige Nut aufweist, in die jeweils ein lediglich zur Befestigung dienender Bügel klemmend einschiebbar ist.

Ein solcher elektrischer Widerstand weist eine hohe spezifische Belastung von mehr als 1 Watt/cm² wirksamer Oberfläche auf und ist in bekannter Weise durch das Keramikgehäuse gegen mechanische und chemische Einflüsse geschützt und elektrisch isoliert. Durch die Erfindung werden nun die Vorteile vermittelt, daß durch die Durchbohrungen und die keilförmigen Nuten die Oberfläche des Keramikgehäuses vergrößert und damit die Wärmeabfuhr verbessert wird, daß die einseitig abgeführten Anschlußdrähte sowie der Befestigungsbügel einwandfrei isoliert sind und daß durch den Bügel eine gute Befestigung, insbesondere bei Senkrechtmontage, vermittelt ist, wobei der Bügel ferner eine ausreichende Entfernung des Widerstandes von den Lötstellen der Anschlußdrähte gewährleistet, so daß die Lötstellen nicht unzulässig erwärmt werden. Während nämlich bei normalem Betrieb bereits Temperaturen von etwa 350° C am Widerstand erreicht werden, können kurzzeitig sogar Temperaturen bis zu 800⁰C auftreten, während an den Lötstellen in der Schaltung keine höheren-Temperaturen als etwa 110⁰C erreicht werden dürfen, da die Lötstellen sonst weich werden. Der in der Durchbohrung angeordnete Anschlußdraht wird nur verhältnismäßig gering erwärmt. Die" Montage des Widerstandes ist ferner dadurch erleichtert, daß der Widerstand einfach an dem an einer Platte befestigten Bügel aufgeschoben werden kann. Die Kühlung wird auch dadurch verbessert, daß der Bügel und die Anschlußdrähte durch die Luft gekühlt "Werden und daß die Durchbohrungen bei senkrechter oder schräger Montage des Widerstandes eine gewisse Schornsteinwirkung zeigen.

In vorteihafter Ausgestaltung der Erfindung besteht der zur Befestigung dienende Bügel aus einer mit einer Kröpfung als Anschlag versehenen flachen Metallschiene, die an dem in die Nut einzuführenden Teil eine als Feder wirkende Aufwölbung sowie eine als sogenannte Suchspitze ausgebildete Spitze besitzt. Hierdurch ergibt sich sowohl eine einfache Herstellung als auch eine vereinfachte Montage.

Ferner ist in weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung symmetrisch um die mittlere, zur Aufnahme des Widerstandes bestimmte Durchbohrung an jeder Kante des Gehäuses eine weitere Durchbohrung vorgesehen. Hierdurch wird eine symmetrische Wärmeabfuhr gewährleistet und eine erhebliche Verbesserung der Wärmefestigkeit erzielt, ohne daß die Wärmestoßfestigkeit beeinträchtigt wird.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 einen Querschnitt durch ein Gehäuse aus Keramik, welches gemäß der Erfindung ausgebildet ist,

F i g. 2 eine perspektivische Ansicht des Widerstandes mit Keramikgehäuse und eingebrachtem Widerstandskörper, jedoch ohne eingeschobenen Befestigungsbügel,

F i g. 3 einen Befestigungsbügel zur Einführung in die keilförmigen Nuten des in F i g. 2 dargestellten Widerstandes.

In F i g. 1 ist ein Keramikgehäuse 1 im Querschnitt dargestellt. Das Gehäuse hat einen rechteckigen Querschnitt von der Breite b und der Höhe h. An den Kanten ist das Gehäuse abgerundet. In der Mitte des Keramikgehäuses 1 erstreckt sich entlang der Längsachse eine Durchbohrung 2, in welche der Widerstand eingebracht wird. Die Durchbohrung hat den Durchmesser O, der so gewählt ist, daß der Widerstand bequem eingelegt werden kann. Symmetrisch zu dieser Durchbohrung für den Wider-

stand befinden sich die Durchbohrungen 3 mit dem Durchmesser d, die der besseren Kühlung und der besseren Wärmefestigkeit des Widerstandes dienen, und von denen eine als Rückführung für den Anschluß des Widerstandskörpers dient, wenn das Keramikgehäuse für einen Widerstand in Standausführung verwendet wird. An den beiden Schmalseiten ist je eine keilförmige Nut 4 in dem Keramikgehäuse 1 vorgesehen. Diese Nut dient der Aufnahme eines Bügels, der bei Standausführung für die Befestigung des Widerstandes auf einer Platte vorgesehen ist. Die Nut kann auch eine andere Form aufweisen, sie muß lediglich so ausgebildet sein, daß in ihr ein Bügel festgeklemmt werden kann. Auch die Durchbohrungen können der entsprechenden Form der Widerstände und der Zuführungen angepaßt werden, da diese im allgemeinen jedoch einen kreisförmigen Querschnitt haben, ist es zweckmäßig, auch die Durchbohrungen kreisförmig auszuführen, da diese Ausführung darüber hinaus auch fertigungstechnische Vorteile bietet.

In einer bevorzugten Ausführung für Widerstände zwischen 7 und 13 Watt besitzt das Keramikgehäuse eine Höhe h von etwa 10 mm, eine- Breite b von etwa 9 mm, einen Durchmesser D von etwa 4,5 mm und einen Durchmesser d von etwa 1 mm. Die Abmessungen des Keramikgehäuses und damit des Widerstandes richten sich im allgemeinen im wesentlichen nach der elektrischen Belastung in Watt,' die auch die Länge des Keramikgehäuses bestimmt und damit auch den höchsterreichbaren Widerstandswert.

In F i g. 2 ist in perspektivischer Darstellung ein Keramikgehäuse dargestellt, in das ein Widerstand eingebracht wurde. Nach Einbringen des Widerstandes in die Durchbohrung 2 wird diese an den stirnseitigen Enden mit Quarzsand und Siliconen vergossen, was durch die Schraffur angedeutet ist. Die eine Zuleitung 5 für den Widerstand geht direkt durch diese Vergußmasse hindurch, sie ragt an einer Seite aus dem fertigen Widerstand heraus. An derselben Seite ragt bei Standausführung des Widerstandes auch die Zuleitung 6 für die entgegengesetzte Seite des Widerstandes aus dem Keramikgehäuse heraus. In dem dargestellten Beispiel würde zweckmäßig ein Bügel in die untere keilförmige Nut eingreifen, damit der Abstand vom Bügel zur Rückführung möglichst groß gewählt ist.

Eine zweckmäßige Ausführung eines in das Keramikgehäuse einzuschiebenden Bügels ist in F i g. 3 dargestellt. Der Bügel 7 ist gekröpft, an dem in die Nut einzuschiebenden Teil hinter der Kröpfung ist er mit einer Aufwölbung 8 versehen, die eine Federwirkung ausübt. Dieser Teil des Bügels wird in die Nut eingeschoben. Der Bügel 7 besitzt noch eine Bohrung 9 sowie eine Spitze 10 an dem mit der Platte zu befestigenden Teil. Die Spitze vereinfacht das Einschieben des Bügels in die Löcher der gedruckten Schaltung (sogenannte »Suchspitze«). Die Bohrung verringert auf bekannte Weise den wirksamen Querschnitt des Bügels an dieser Stelle, womit die Wärmeabfuhr schlechter wird und die Lötstelle kälter bleibt. Infolge des größeren Querschnittes und des biegesteiferen Materials des Bügels im Vergleich zu den Zuleitungen kann nach Einschieben dieses Bügels in die Nut auch ein relativ schwerer Widerstand in Standausführung auf einer Platte gehalten werden.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Hochlast-Drahtwiderstand mit einem in ein Keramikgehäuse eingebrachten elektrischen Widerstand und mit in Längsrichtung einseitig abgeführten Anschlußdrähten, dadurch gekennzeichnet, daß in Längsrichtung mindestens eine ^durchgehende außermittige Durchbohrung (3) angeordnet ist, wie an sich bekannt, daß der eine Anschlußdraht (6) durch eine dieser Durchbohrungen (3) zurückgeführt ist und daß das mit einem im wesentlichen rechteckigen Querschnitt versehene Gehäuse (1) in Längsrichtung mindestens eine durchgehende keilförmige Nut (4) aufweist, in die ein lediglich zur Befestigung dienender Bügel (7) klemmend einschiebbar ist.

2. Widerstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zur Befestigung dienende Bügel (7) aus einer mit einer Kröpfung als Anschlag versehenen flachen Metallschiene besteht, die an dem in die Nut (4) einzuführenden Teil eine als Feder wirkende Aufwölbung (8) sowie eine als sogenannte Suchspitze ausgebildete Spitze (10) besitzt.

3. Widerstand nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß symmetrisch um die mittlere, zur Aufnahme des Widerstandes bestimmte Durchbohrung (2) an jeder Kante des Gehäuses (1) eine weitere Durchbohrung (3) vorgesehen ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen