DE2623616B2 - Abgleichbarer elektrischer Schichtwiderstand mit definierter Sicherungswirkung - Google Patents
Abgleichbarer elektrischer Schichtwiderstand mit definierter SicherungswirkungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen abgleichbaren elektrischen Schichtwiderstand mit definierter Sicherungswirkung
mit die Form der Widerstandsschicht beeinflussenden Trennschnitten, die parallel zueinander verlaufen, in
Längsrichtung der Widerstandsschicht hintereinanderliegen und sich in ihrer Länge über einen Teil der Breite
(bzw. des Umfanges) der Widerstandsschicht erstrekken, wobei die hintereinanderliegenden Trennschnitte
unterschiedlich lang sind.
Ein derartiger Widerstand ist aus der DE-AS 05 354 bekannt, wobei dort in der Widerstandsschicht
mindestens drei Trennschnitte angeordnet sind, die von einem Minimalwert auf einen Maximalwert zu-
und dann wieder auf den Minimalwert abnehmen. Damit wird die Wirkung eines aus der DE-AS 10 49961
bekannten Schichtwiderstandes mit ovalem oder ellipsenförmigem
Fenster in der Widerstandsschicht einfachererreicht.
Da bei der aus der DE-AS 23 05 354 bekannten Ausführungsform die Trennschnitte zur Längsrichtung
der Widerstandsschicht symmetrisch angeordnet sind, ist der Abgleichfaktor, welcher als der Quotient von
Widerstandswert vor zum Widerstandswert nach dem Anbringen der Trennschnitte definiert ist, von der
Sicherungswirkung, d. h. von der Durchbrennzeit nicht unabhängig. Die Durchbrennzeit hängt nämlich dort
genauso wie der Abgleichfaktor von der Länge des längsten Trennschnittes ab.
Eine weitere Bauform eines elektrischen Schicht-Widerstandes, insbesondere eines Funkenlöschwiderstandes
mit definierter Sicherungswirkung ist aus der DE-OS 23 15 837 bekannt. Dort wird die Einengung der
auf einen Keramikkörper aufgebrachten Widerstandsschicht durch ein U-förmig gestaltetes Muster hervorgerufen.
Das U-förmig gestaltete Muster bedingt jedoch eine Vorrichtung, welche in zwei senkrecht aufeinanderstellenden
Raumrichtungen einen Trennschnitt vollführen muß. Außerdem ist die Sicherungswirkung, d. h. die
Durchbrennzeit auch bei dieser Ausführungsform eines Schichtwiderstandes vom Abgleichfaktor nicht unabhängig
wählbar bzw. einstellbar.
Aus der DE-AS 10 16 353 ist ein gleichzeitig als Abschaltsicherung dienender ohmscher Widerstand
bekannt, bei dem der wirksame Querschnitt der auf einen Trägerkörper schlechter Wärmeleitfähigkeit
aufgebrachten Widerstandsschicht in an sich bekannter Weise an einer Stelle verringert ist. Dort wird die
Widerstandsschicht zweckmäßigerweise in der Mitte durch ein höchstens etwa zwei Windungen aufweisendes
Wendelband verringert, während bei dem aus der DE-OS 24 24 424 bekannten Sicherungswiderstand die
Widerstandsschicht lediglich im Bereich eines Endes eines stabförmigen Trägerkörpers eine Wendelung
aufweist. Durch Einschleifen einer kurzen Wendel steigt der Widerstandswert von einem Vorwert ausgehend auf
einen bestimmten Endwert an. Der durch den Quotienten von Endwert zu Vorwert definierte
Abgleichfaktor ist näherungsweise der Wendelsteigung umgekehrt und dem Bereich der Überlappung der
Wendelenden direkt proportional. Bei Überlastung des Widerstandes verteilt sich die Last annähernd auf den
durch die Überlappung gegebenen Wendelbereich und führt dort zu einer Übertemperatur, welche die
Widerstandsschicht dort durchbrennt. Aufgrund von Herstellungsfehlern oder nur sehr schwer zu vermeindenden
Inhomogenitäten in der Widerstandsschicht kommt es häufig zur Ausbildung von Bereichen
maximaler Übertemperatur, die außerhalb der Mitte des Überlappungsbereiches liegen. Das führt bei gegebener
so Durchbrennlast zumeist zu Abweichungen der Abschaltzeit, d. h. zu Streuungen der Sicherungswirkung.
Da bei diesen bekannten Ausführungsformen sowohl der Abgleichfaktor als auch die belastete Schichtfläche
und damit die Durchbrennzeil Parameter des Wendelabstandes und der Überlappungslänge sind, kann der
Abgleichfaktor nicht vom Durchbrennverhalten unabhängig eingestellt werden.
Aus der DE-AS 11 28 522 ist ein Verfahren zur
Herstellung elektrischer Sicherungswiderstände bekannt, bei dem die Widerstandsschicht keine Engestelle
besitzt, sondern die Bekohlungsbedingungen einzeln so gesteuert werden, daß unter Erhaltung des geforderten
Widerstandswertes die an den Widerstand gestellten Sicherungsforderungen erfüllt werden.
Aus der DE-AS 11 96 765 ist ein Sicherungswiderstand
bekannt, bei dem die Metallwiderstandsschicht mindestens teilweise mit einem Glas bedeckt ist, dessen
Schmelztemperatur einer bei zulässiger Überlastung
des Widerstandes auftretenden, vorbestimmten Schichitemperatur
entspricht, und das erst oberhalb der Schmelztemperatur (onenleitfähigkeit zeigt
Aus der DE-OS 14 90781 ist ein Sicherungswiderstand bekannt, bei dem eine Sicherungstrennstrecke mit
dem Widerstandspfad in Serie geschaltet ist.
Ein abgeglichener Schichtwiderstand mit einer vergleichmäßigten Stromdichteverteilung ist aus der
DE-OS 23 19 899 der Anmelderin bekannt Don sind kleine Abgleichfaktoren leicht erzielbar.
Ein Schichtwiderstand mit einer Abgleichwendel, die in ihrem Endbereich unterbrochen ist und wobei diese
Unterbrechung länger ist als die Wendelbreite, ist aus der GB-PS 9 82 543 bekannt.
Ein Verfahren zum Abgleichen von flächenhaften elektrischen Widerständen ist aus der DE-OS 21 20 806
bekannt Dort werden in die Widerstandsschicht nebeneinander mehrere Trennuten nebeneinander parallel
und ungleichlang eingeschnitten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen abgleichbaren elektrischen Schichtwiderstand der eingangs
genannten Art mit definierter Sicherungswirkung anzugeben, bei dem der Abgleichfaktor und die
Sicherungswirkung, d. h. die Durchbrennbedingungen vom Abgleichfaktor unabhängig, frei wählbar sind.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Gesamtheit der folgenden Merkmale gelöst, daß die
durch die Trennschnitte in der Widerstandsschicht gebildeten Engestellen so angeordnet sind, daß sie in
Längsrichtung der Widerstandsschicht gegeneinander versetzt sind und mindestens eine Engestelle in ihrer
Abmessung kleiner als die übrigen Engestellen und kleiner als die kürzeste Entfernung zwischen den
Trennschnitten ist.
Um diese Engestelle geringer Breite in ihrer Abmessung genauer zu definieren, ist es möglich,
mindestens eine Engestelle geringer Breite mit Führungsrillen auszubilden, die zueinander parallel verlaufen
können, oder gegeneinander einen spitzen Winkel einschließen.
Die Widerstandsschicht kann aus Glanzkohle, aus Metall oder aus einem anderen bekannten Schichtwiderstandsmaterial
bestehen. Die Engestellen können in der Widerstandsschicht mittelbar durch Entfernen
von Widerstandsmaterial oder unmittelbar durch ein an sich bekanntes Maskierverfahren hergestellt werden.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß die Sichel ungswirkung, d. h. die
Durchbrennzeit des Widerstandes vom Abgleichfaktor im wesentlichen unabhängig ist, da das Druchbrennverhalten
durch die Stromdichte in der Engestelle geringer Breite definiert wird, während der Abgleichfaktor im
wesentlichen von der Überlappung und der Entfernung der Trennschnitte abhängig ist. Diese Engestelle kann so
dimensioniert werden, daß dort gegenüber allen anderen Bereichen an der Widerstandsscbicht bei
Überlastung eine deutlich überhöhte Stromdichte auftritt. Dadurch wird eine unerwünschte Stabilisierung
des Widerstandes, die dann eintritt, wenn nach der Zerstörung eines Teiles der Widerstandsschicht der
Widerstandswert ansteigt, was zum Absinken der Last an den benachbarten Teilbereichen der Widerstandsschicht
führen kann, verhindert.
Zur Verdeutlichung des oben Ausgeführten mag die Zeichnung dienen. Es zeigt
F i g. 1 einen herkömmlichen Sicherungswiderstand,
F i g. 2 einen abgleichbaren Schichtwiderstand mit definierter Sicherungswirkung gemäß der Erfindung
und
F i g. 3 verschiedene Ausführungsformen der Trennschnitte in der Widerstandsschicht, wobei der Trägerkörper
ebene oder zylindrische Gestalt besitzen kann. Im !etztgenannten Fall sind die dargestellten Konfigurationen
als Abwicklungen zu verstehen.
F i g. 1 zeigt einen Sicherungswiderstand, wie er beispielsweise aus der DE-AS 10 16 353 bekannt ist.
Durch das Einschleifen eines Trennschnittes 3 in die ίο Widerstandsschicht 1 steigt der Widerstandswert
zwischen den beiden Anschlußelementen 2 von einem Vorwert R0 auf einen Endwert Re an. Der Abgleichfaktor
/ist definiert als Quotient aus Endwert zu Vorwert d.h.
R„
> 1
und kann näherungsweise durch die Formel
dargestellt werden. Darin bedeuten a und b Koeffizienten,
£7 die in der Figur dargestellte Überlappungslänge
der Enden des Trennschnittes 3 und W die Steigung des Trennschnittes 3. Ein Großteil der am Schichtwiderstand
abfallenden Leistung konzentriert sich auf den
jo schraffiert dargestellten Bereich B. Bei Überlastung
eines derartigen, bekannten Widerstandes sind je nach Größe der Überlappungslänge Ü bei konstanter
Steigung W verschiedene Durchbrennabläufe zu beobachten. Ist die Überlappungslänge Ü sehr klein gegen
J5 die Steigung W1 d. h. liegen die Enden des Trennschnittes
3 etwa auf gleicher Höhe, dann beginnt die Zerstörung der Schicht bei Überlastung an den Stellen
größter Stromdichte — das sind die Bereiche um die Enden des Trennschnittes 3 — entsprechend auch
größter Überhitzung. Dadurch wird der Schichtquerschnitt eingeschnürt, die Stromdichte weiter erhöht und
der Durchbrennvorgang setzt sich lawinenartig fort. Dabei ist auch der Temperaturkoeffizient der Widerstandsschicht
von Einfluß, da bei erhöhter Temperatur ein positiver Temperaturkoeffizient ebenfalls zu einer
zusätzlichen Widerstandserhöhung und damit zu einem erhöhten Leistungsabfall beiträgt.
Ist die Überlappungslänge gleich oder größer als die Steigung W des Trennschnittes 3, dann verteilt sich ein
Großteil der Leistung auf dem schraffierten Bereich B. Im allgemeinen wird die Temperatur in der Mitte des
Bereiches B ihr Maximum erreichen und dort zum Durchbrennen führen. Wegen des zu großen Abstandes
der Endpunkte des Trennschnittes 3 voneinander, ist ein Druchbrennvorgang wie oben beschrieben hier nicht
möglich. Aufgrund von Herstellungsfehlern oder Inhomogenitäten in der Widerstandsschicht 1 kommt es
erfahrungsgemäß häufig zur Ausbildung von Bereichen maximaler Temperatur, die außerhalb der Mitte des
Bereiches B liegen. Dies führt bei gegebener Durchbrennleistung zu Abweichungen der Abschaltzeit in
einer oft unzulässigen Streubreite.
'n F i g. 2 ist ein erfindungsgemäßer Sicherungswiderstand
mit auf einem zylindrischen Trägerkörper
(>5 aufgebrachter Widerstandsschicht 1 dargestellt. Die
Widerstandsschicht wird durch zwei Trennschnitte 3 geteilt, wobei ein Trennschnitt 3 eine Engestelle b\
geringer Breite und ein Trennschnitt 3 eine Engestelle th
besitzt, die in Längsrichtung der Widerstandsschicht 1 gegeneinander versetzt sind. Dabei dient die Engestelle
öi als Durchbrennsicherung und die Engestelle bi bzw.
deren Versetzung gegen die Engestelle b\ dem Abgleich des Widerstandes. Im Bereich der Engestelle b\ ergibt >
sich die größte Stromdichte. Das Durchbrennen der Widerstandsschicht 1 bei Überlastung des Widerstandes
beginnt — wie oben beschrieben — an den Enden des Trennschnittes 3 und setzt sich lawinenartig über die
gesamte Engestelle b\ fort, ohne zu einer Stabilisierung ίο
der Schicht führen zu können. Das Abgleichen des Widerstandswertes geschieht nach Festlegung des
Abstandes zwischen den Trennlinien 3, der erfindungsgemäß größer als die Engestelle b\ sein muß durch
Variation der Breite der Engestelle bi bzw. durch \r,
Variation der Versetzung der Engestelle bi gegen die
Engestelle b\.
F i g. 3 zeigt verschiedene Ausführungsformen dei Trennschnitte 3 in einer Widerstandsschicht 1, wobei e:
nur darauf ankommt, daß mindestens eine Engestelle b eine kleinere Abmessung als die Engestelle bi hat un(
kleiner als der kürzeste Abstand zwischen de Trennschnitten 3 ist. Dabei können zwei oder mehren
Trennschnitte 3 zueinander symmetrisch, schiefsymme trisch oder beliebig anders angeordnet sein. Desglei
chen können die Engestellen b\ rechts und/oder link: von der/den Engestellen bi oder umgekehrt, angeordne
sein. Auch kann eine Engestelle b\ rechts und/oder link: von der/den Engestellen bi oder umgekehrt, angeordne
sein. Desgleichen kann eine Engestelle b\ oder mehrer davon mit einer Führungsrille 4 verlängert sein.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (7)
1. Abgleichbarer elektrischer Schichtwiderstand mit definierter Sicherungswirkung mit die Form der
Widerstandsschicht beeinflussenden Trennschnitten, die parallel zueinander verlaufen, in Längsrichtung
der Widerstandsschicht hintereinanderliegen und sich in ihrer Länge über einen Teil der Breite (bzw.
des Umfanges) der Widerstandsschicht erstrecken, wobei die hintereinanderliegenden Trennschnitte
unterschiedlich lang sind, gekennzeichnet durch die Gesamtheit der folgenden Merkmale,
daß die durch die Trennschnitte (3) in der Widerstandsschicht (1) gebildeten Engestellen (b\,
62) so angeordnet sind, daß sie in Längsrichtung der
Widerstandsschicht (1) gegeneinander versetzt (H) sind und mindestens eine Engestelle (b\) in ihrer
Abmessung kleiner als die übrigen Engestellen (th) und kleiner als die kürzeste Entfernung zwischen
den Trennschnitten (3) ist.
2. Schichtwiderstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Engestelle (b\)
geringer Breite Führungsrillen (4) besitzt
3. Schichtwiderstand nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsrillen (4) zueinander
parallel verlaufen.
4. Schichtwiderstand nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsrillen (4) einen
spitzen Winkel einschließen.
5. Schichtwiderstand nach einem der vorhergenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
die Widerstandsschicht (1) aus Glanzkohle, Metall oder einem anderen bekannten Schichtwiderstandsmaterial
besteht.
6. Schichtwiderstand nach einem der vorhergenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
die Engestellen (b\, bi) in der Widerstandsschicht (1)
mittelbar durch Entfernen von Widerstandsmaterial entstehen.
7. Schichtwiderstand nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Engestellen
(b\, 62) bzw. die Trennschnitte (3) unmittelbar durch
ein an sich bekanntes Maskierverfahren entstehen.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19762623616 DE2623616C3 (de) | 1976-05-26 | 1976-05-26 | Abgleichbarer elektrischer Schichtwiderstand mit definierter Sicherungswirkung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19762623616 DE2623616C3 (de) | 1976-05-26 | 1976-05-26 | Abgleichbarer elektrischer Schichtwiderstand mit definierter Sicherungswirkung |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2623616A1 DE2623616A1 (de) | 1977-12-01 |
DE2623616B2 true DE2623616B2 (de) | 1978-06-08 |
DE2623616C3 DE2623616C3 (de) | 1979-02-08 |
Family
ID=5979073
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19762623616 Expired DE2623616C3 (de) | 1976-05-26 | 1976-05-26 | Abgleichbarer elektrischer Schichtwiderstand mit definierter Sicherungswirkung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2623616C3 (de) |
-
1976
- 1976-05-26 DE DE19762623616 patent/DE2623616C3/de not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2623616C3 (de) | 1979-02-08 |
DE2623616A1 (de) | 1977-12-01 |
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Owner name: DRALORIC ELECTRONIC GMBH, 8672 SELB, DE |
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