DE1615985A1 - Hochbelastbarer Drahtwiderstand - Google Patents

Description

staudj, ^ei dem das ¥ia®ret^ids©i©m®at .ia ©iae ia

kleiner te Eorm. gebrachte Isöliermas.s© ©iagebsttst ist»

«ad

Unter hoehbelastba^ta Drahtwiä© mit hoher

Im allgemeinen ist bei

ständen des¹ Sehutz gegen klimatiseh© Biaflüss© schwerwiegead wie bei Prgzi9iousä^ahtwideve1;gsd@n Belastung - derartiges?----Ho ohlast-Dralit-Wideyatint^ einer westntlich hd&W©a SemperatwrstQigarung als."t?ii Präzisioas- und MeBwideEgtiaätoe Safolge dieser;. steigerung während i®s B®tj?istes ißt die. @tfahr . hohen

Bsi dera:itig©n Hoc4i3S-i"Wid©ssi;äxid»n ergaben sioh

-.- 2 - f O 10^00

normalem Betrieb bereits Temperaturen von etwa 350 ⁰C. Ton den Verbrauchern derartiger Widerstände) wird aber bereits Terlangt, daß sie kurzzeitig sogar Temperaturen bis zu Θ00 ⁰G aushalten müssen. Derartig hohe Temperaturen erschweren aber den Schute fi©a ODrahtwiderStandes gegen Korrosion« Harn findet als Seiiutzschicht für derartige Hochlast-Wid®2?stände vor allem zwei Ausführungen:

1. die ©infack' g©sohUtste_fl mw gegen Spannung und Feuer sichere Z@ffieats@ö,i0ht_s

2. den: wes©ntl±ela. teureren» aber aueh für korrosive

Außerdem sind koekbelastea^eiirahtWiaerstiade bekannt, bei cL&nm das ©igüstiictie Wilerstaiais@i©2i@at in eine "in. zerkleiaerts !©Es-gstesöhü;©^ trocken© _g "sasrganischea- feste Isoli^ssssia® ©iagQlxittsi und von eisern Eeramikkörpe^ um- hüllt iat.-S©2? Eiramikkörper isoliert elektrisch einwandfrei und bildet einen ebenso guten Schutz gegen mechanische Einflüsse. Als in zerkleinert® Porm-gebrachte Isoliermasse wird im allgemeinen trockener Quarz sand benutzt. Man kann stattdessen aber auch beispielsweise sin trockenes Aluminiumoxid ^©aatzsn. Derartige Hochlastwiderstände, deren Widerst^d@©l©M@iit τοη einem SemmMiiörper umschlossen ist, finden aa©& wxf Stellen In'wendungjr wq die Korrosionsgefahr @in@ sehr große Bolle spielt, ganz besonders in der Autoelektronijs;· Sie Prüf bedingungen für äerart hochbelastbare

009823/om, '

Widerstände sind in den letzten Jahren stark in der Eioktiing einer Sicherheit gegen korro siTe Einflüsse verschärft worden· So werden "beispielsweise derartige hochbelastbare Widerstände eine Stunde lang durch hohe Grleichstrombelastung auf einer Betriebstemperatur von 350 ⁰C gehalten und anschließend eine Stunde lang in Salzwasser getaucht, .

Diese Bedingungen haben durchaus ihre Berechtigung, beispielsweise im Hinblick darauf» daß immer stärker das Bis und der Sehnen auf den Straßen im Winter mit Hilfe von Salzen bekämpft werden. .

Solange bei derartigen Hochlastwiderständen _t deren Widerstandselement von einem Keramikkörper umhüllt ist, das Innere des Keramikgehäuses einschließlich der gekörnten

festen Isoliermasse des Quarzsandpulvers trocken bleibt» ist auch dieser Hochlastwiderstand gegen Korrosion ausreichend gesichert. Tatsächlich aber ist in dem Keramikkörper zur Aufnahme des eigentlichen Widerstandselementes und des zur Einbettung dienenden Quarzsandpulvers oder dergleichen ein (insbesondere in Form einer Bohrung) ausgebildeter Hohlraum vorgesehen, der nach außen durch eine Isoliermassentränkung * insbesondere durch eine Silioonharztränkiicigs abgedichtet ist. Biese Abdichtung ist nun aber nicht einwandfrei feuchtigkeitafest, so daß Feuchtigkeit in das innere des Keramifchohlrauaoe einzudringen und hier,, in bekannter Weise durch Bildung von Lokal-Elementen zur Korrosionen zu führen vermag. "

Bei Widerständen,, deren Widerstandselemente sich, wegen . einer nicht zu honen Gebrauchs temperatur mit Lackschichten schützen lassen, ist es 'bekannt, durch Hinzufügung τοη Zink- oder Cadmiumpulver einen besonderen Schutz gegen elektrolytisch^ Korrosion zu erreichen. Weil die Zinkoder Oadmium-Teilchen gleichmäßig verteilt in der Lackschicht enthalten sein und einen praktisch leitenden Zusammenhang haben müssen, um eine kathodische Abschirmung des eigentlichen Widerstandsdrahtes bieten zu können, ist es hier notwendig, einen sehr hohen Gewichtsprozentsata von Zink oder Cadmium mit dem Lack zu mischen.

Lacke, die zur kathodischen Abschirmung von Eisen im Schiffs- oder Stahlbau eingesetzt werden, enthalten deshalb eine Beschwerung von 90 bis 95 Gewichtsprozent Zink oder auch Cadmium. Selbst bei mäßig belastbaren Widerständen, deren Widerstandselemente mit einer Lackisolierung versehen sind, ist ein derart hoher Prozentsatz an Zink wegen Parallelschaltung der Zinklackierung ausgeschlossen. Ss ist aber bekannt, eine Lackscfeloht mit 70 bis 85 Gewichtsprozent Ziak oder Cadmium für die Isolierung von Metallwiderständen zu verwenden, indem gleichzeitig die Körnchengröße des Zink- oder Cadmiumpulvers kleiner als i gewählt wird.

Eine Lackisolierung ist nun aber für hochbelastbare Widerstände ausgeschlossen, da die bekannten Lacke selbst den für den Hormalbetrieb vorgesehenen iemperaturerhöhungen

■000*23/0633

.-"■■.. - 5 - ■■■■■■

nicht' standhalten. Andererseits kann aber "bei einem hochbelastbaren Widerstand eine Beschwerung des Quarzsandes

. . ^! -■-■■ ;■--;-■' - ■-■. an- ■■■■.--.

oder eines ähnlichen-'.Polreara aus einea/arganisehen' Isoliermittel mit 70 bis 85 Sewiohtsprozeat Zink oder Cadmium wegen der G-efahr von Parallelsohaltangen nicht -in. Betracht gezogen werden.

Erstaunlieherweise hat sich geneigt^, daß sich ©in® ausge zeichnete kathodische Ibschirmung d©s eigentlichen Wider standselementes bei. derartigen .mit einem. Keramikkörper ■sehenen.-Drahtwiderständen-:daduroh ergibt _r daÖ"^:"die-"'zer~ kleiner te bind emittelfreis Isolieraas se mit einem, zqt- , kieinerten Metall gemischt ist>- das" in--der/Spanaosg'sreiheundler ist als das Material' des üider&tand'selementes-o

Bei nickellegierten Widerstaadselementen bestsht das· d©m Isoliermaterial zugeraischte Hiscömetall aus Magneeiom_a-" Cadmium oder; Zink, wobei ä®m Zfek·; als Msohmetall -der-'Yerzug gegeben wird. Is hat sich .gezeigt,- daß der Anteil der Machmetallkörnchen an den Kömehen aus anorganischer Masee zur Erreichung des Srfindungsaweckes zwischen 2 bis 50 Gewichtsprozent und vorzugsweise zwischen A bis 30 Gewichtsprozent _: betragenmuß* , : · ^s

Die Erfindung kann auch in der Pörs ausgeführt werden» daß das Mischmetall in gleichmäßiger Schicht auf Srägerkörachen , aus einem anderen Material aufgebracht ist» Eine beeond^rs ■? >|^ j günstige Ausführungeform ergibt eioh in der Art, daS das ■

. '009823/0533 ' . ₆. ^!

Mischmetall aus verzinkten Eisenkörnchen besteht.

Zur Erreichung des Erfindungszweckes spielen sowohl die Korngröße der trockenen Isoliermasse als auch die Korngröße des Mischmetälls eine erhebliche Holle. Torzugsweise ist die Korngröße &©r trockenen Isoliermasse um das Mehrfache größer als die Korngröße des Mischmetalls·

Beispieli

Drahtwiderstiafi© _ΰ gewiels^lt Mit Chrom-Hiekel-Draht, 50/U, auf eines? Cllasko^dtl vös 5 mm Durehmesser, Windungssteigung 100/U₉ wurd@a siamal normal mit Siliconhars getränkt, mit einem Kerasifegeiaäoss versehen und mit Quarzsaad mit einer DurchschnittsköEaung- von 0,3 mm abgefüllt«

Zum Vergleich vesä®n 10 Widerstände auf tie gleiche Art hergestellt nit dsii.WatsrseÄied, daß man dem Quarzsand 20 $ Zinkpöltw ®if- @is©r Eomgröße. von 10yU hinzufügte. Die Widerstand© mwä®n ©ine Stunde mit 10 Watt belastet, anschli@B@nä in eine 1 ?S-ige Kochsalzlösung getaucht. Bach 50 Zyklen waren die Widerstände der 1» Gruppe alle unterbrochen, von der 2. Gruppe dagegen keiner» Außerdem waren von d83? 1. Gruppe nicht nur die Drähte völlig korrodiert, sondern auch die Kappen, die als Kontaktierung angebracht weräsn» Bei der 2«. Gruppe waren Draht und Kappen noch blank·

Si« Sriindun^ wird nunnehr anhand eines Ausführungsbei-00t823/0&33 _ ₇ _

spieles "beschrieben. Es seigern

elJien Längsschnitt durch einen erfindungsgemäß ausgebildeten nochbelasfbar en Drahtwider st and,

Pig. 2 eine achaubildliche Ansicht auf eine anders Ausfuhr ungsform der Erfindung.

Gemäß Hg. 1 ist das Keramikgehäuse Mit 2 bezeichnet. Is besitzt einen im wesentlichen quadratischen Querschnitt mit abgerundeten Eoken und einer Iängsbohrung 8_f in der ein Wickelkörper 5 beispielsweise aus Glas angeordnet ist, auf dem ein das eigentliche Widerstandselement bildender Draht aufgewickelt ist. Die Drahtwicklung 4 ist über Kappen 3 an die Anschlußdrahtenden 1 angesohlo äsen · Zur Isolierung der Drahtwicklung dient ein Gemisch aus Quarzsandpulver und einen Pulver aus Zink, Cadmiua oder Magnesium in den oben angegebenen Körnungen. Nach außen wird die Bohrung 8 mit der Drahtwicklung 4 und dem Gemisch 6 durch Tränkungszonen 7 abgesehlossen und a&gediehtet, die insbesondere aus Siliconharz oder einer anderes elektrisch isolierenden« möglichst dichtenden land wärmefesten Ausgußmaete besteht·

Die Erfindung kann auch in der Torrn ausgeführt werden, daß gema-θ Hg« 2 das Kerattikgehäuso S mit Längsbohrungen 10 ausgeführt ist» von denen die eine Bohrung für die Rüekführung des einen Drejhitendes 1 dient. Dieses Gehäuse 9 ist außerdem auf bekennte Weise mit insbesondere schwalben-

BAD ORf^i?^: 0a9823/tJS33

schwanzförmigen Schlitzen 11 versehen, mit deren Hilfe das Gehäuse beispielsweise mit Bügeln auf einer gedruckten Schaltung befestigt werden kann.

Die Wattzahl derartiger Widerstände ergibt sich dann insbesondere durch "Veränderung der Länge It des Eeramikgehäuses. Beispielsweise ergibt sich bei einem Durehmesaer des Anschlußdrahtes von 1 von o,8 mm, einer Seitenlänge des quadratischen Profils des Keramikgehäuses von 6 bis mm eine Wattaahl von 5 W bei einer Länge L von 25 mm und eine Wattzahl von 17 W bei einer Länge L von 75 mm.

0 098 2 3/053 3

Claims (1)

1. "J* 1 R 1' R Q ß R

   . PATENTANWllVTE ' ' ^ ' ^ γ O

   br. ing. EL NEGENDANK · dip:l.-sng. H. ETAUCK · i>ip5,.-phys, W. SCHMITZ

   HAMBIRfl 3β ■ METOEWAL·!«

   Deutsche Vitrohm GmbH & Qo. KG. "«^«««^»1»·«^ Sinneberg/Holstein· . ■;■<««"»'-wewmMK "«««·

   Siemensstraße 7—9- " München-15 · mozahtstu. as ·

   TEi-.easosse

   IEISOH.

   ■ . ■ . . HAMBTOSG, den 2To Septo 1967 £ a ten t an s ρ r ü c h e

   1. Hochbelastbarer Drahtwiderstand _s bei dem das Widerstandselement in eine in zerkleinerte Eorm gebraehte_s trockene₉ anorganischej feste Isoliermasse eingebettet und τοη einem Keramikkörper umhüllt istp dadurch gekennzeichnet^ öaß die zerkleinerte Isoliermass© Mit eiasa zerkleinerten Metall gemischt ist_? das in des Spannungsseih'e une'dler als das Material des Widerständs.eiementea ist«

   2p Hochbelastbarer Drahtwiderstand naoh Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei nickellegiertem Widerstandsdrah-| das dem anorganischen Isoliermaterial zugemischte Metall * Magnesium, Cadmium oder insbesondere.Zink besteht.

   3ο Hochbelastbarer Drahtwiderstand nach Anspruch 1 und 2» dadurch gekennzeichnet, daß das; Mischmetall in gleioj&asäßigtr Schicht auf Trägarkörnchen aus einem aü.deren Mattriftl aufgebracht ist. . . r ■■.;;:--.

   '"'-■■ ^f !

   , 4· Hochbelastbarer Drahtwi4d?etan£ nach aiEes- dtr Aia»prüch·

   bis. 3, dadurch gekeimseichnet, 4a.^ das Kieohae^ftll au· \ -

   verzinkten Bisenkörachenbesteht.

   β Hochbelastbarer Drahtwiderstand naoh einem der Ansprüche 1 "bis 4» dafiureh gekennzeichnet, daß der Anteil der lisoJametallkörhohea an den Körnchen aus anorganischer Isolisrmasse 2 Ms 50 [email protected] und vorzugsweise 4 bis 50 Gewichtsprozent beträgt ο

   6. Hochbelastbarer Drahtwiderstand naoh einem der Ansprüche 1 bis 5g dadurch g©kenna©leimet» äaß die Korngröße der Ken Isoliermass© um das Mehrfache größer ist als

   EorngrÖBe des Mischmetalls_o

   7. Hochbelastbarer Drahtwiderstand naoh einem der Ansprüche 1 bis 6j, dadurch gekennzeiclmet, daß- die etarehschnittliehe Korngröße fi©s trockenen Isoliermaterials zwischen 5 bis 500/U liegt ρ. während die Durchsohnittskörnung des Misch- " metalls zwisehea 2 bis 50/U liegt, wobei der kleineren Eorngröß© d@r trockenen Isoliermasse auch die kleinere Korngröße des Mischmetalls entspricht.

   BAD ORIGINAL

   009823/Q533