DE3917564A1 - Regelwiderstand und fertigungsverfahren fuer denselben - Google Patents
Regelwiderstand und fertigungsverfahren fuer denselbenInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Regelwiderstand und
ein Fertigungsverfahren für denselben, mit den Merkmalen der
Oberbegriffe der Patentansprüche 1 und 4.
Die Fig. 7 und 8 zeigen den herkömmlichen gekapselten Regel
widerstand mit einer isolierenden Grundplatte 2, auf deren
Oberfläche ein segmentförmiger Widerstand 4 und eine mittige
Schleifelektrode 6 vorgesehen sind, wobei der Widerstand 4
an beiden Enden mit den Kontaktklemmen 8 und 9 und die
Schleifelektrode mit der Kontaktklemme 10 elektrisch verbun
den sind.
In dem in der unteren Fläche des Drehkörpers 14 ausgebilde
ten konkaven Teil ist der Schleifer 12 angebracht, und der
konvexe Teil 14 a sowie die in den Mitnehmer eingreifende
Auskehlung 14 b sind im oberen Teil des Drehkörpers ausgebil
det. Der Schleifer 12 schleift auf dem Widerstand 4 und auf
der Schleifelektrode 6.
Bezugsziffer 18 bezeichnet das Gehäuse, in dessen unterer
Öffnung die Grundplatte 2 befestigt ist. Innerhalb des Ge
häuses wird der Drehkörper 14 mit dem daran befestigten
Schleifer 12 auf der Grundplatte drehbar gehalten mit der
Dichtung 16 an seinem Schulterteil.
Das Gehäuse 18 hat in seiner oberen Fläche auch eine Öff
nung, durch die der konvexe Teil 14 a des Drehkörpers 14 von
außen zugänglich wird.
Die Dichtung 16 dient nicht nur zum Abdichten des Gehäuse
inneren, sondern auch zum Regeln des Drehmoments des
Drehkörpers 14.
Bezugsziffer 20 bedeutet eine Harzabdichtung aus einem wär
meaushärtenden Epoxidharz oder dergleichen, die durch Ver
gießen, Erhitzen und Aushärten desselben erhalten wird, um
den Drehkörper 14 durch befestigen der Grundplatte 2 am Ge
häuse 18 innerhalb desselben festzuhalten. Das Harz 20 dient
auch gleichzeitig zur Verstärkung der Abdichtwirkung.
Wenn bei diesem Regelwiderstand der Drehkörper 14 an der in
den Mitnehmer eingreifenden Auskehlung 14 b nach rechts bzw.
links gedreht wird, gleitet der Schleifer 12 auf dem Wider
stand 4 und auf der Schleifelektrode 6 und bewirkt somit,
daß der Widerstandswert zwischen der Kontaktklemme 10 und
den Kontaktklemmen 8 oder 9 verändert werden kann.
Aber bei den oben beschriebenen Regelwiderständen treten
durch den Einsatz von Dichtharz 20 zum Halten des Drehkör
pers 14 im Gehäuse 18 durch Befestigen der Grundplatte 2 an
diesem und zum luftdichten Abschließen des Gehäuseinneren
verschiedene Probleme auf. Wenn z.B. zu viel Harz 20 einge
spritzt wird, kann sich keine ebene Bodenfläche ausbilden,
wobei es zu Schwierigkeiten bei der Befestigung der gedruck
ten Leiterbahnen auf der Fläche usw. kommen kann, wohingegen
zu wenig eingespritzte Menge zur fehlerhaften Luftdichtheit
führt. Dementsprechend ist die Steuerung der Einspritzmenge
so schwierig, daß sie ein Hindernis für die Automatisierung
des Zusammenbaus der Baugruppe geworden ist. Ferner ist
das Aushärten des Dichtharzes 20 unter Wärme so zeitaufwen
dig, daß sich die Wirtschaftlichkeit nicht verbessern läßt
und die Fertigung sehr geräteintensiv ist.
Weiter kommt es bei Gehäusen mit der Abdichtung 16 durch die
Wärmeaushärtung des Dichtharzes 20 zu einem Anstieg des Ge
häuseinnendrucks mit dem Ergebnis, daß die darin befindliche
Luft durch eine im Harz 20 zwangsweise entstehende Öffnung
nach außen entweicht. Auch das ist ein Hindernis für die au
tomatische Montage.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Regelwider
stand und ein Fertigungsverfahren für denselben zu schaffen,
der ohne den Einsatz von Dichtharz zur Fixierung der Grund
platte am Gehäuse und zum Festhalten des Drehkörpers in dem
selben auskommt und somit die schwierige Steuerung der Harz-
Einspritzmenge und der Erwärmung zum Aushärten des Dicht
harzes vermeidet und auch verhindert, daß durch den erhöhten
Innendruck in der Dichtung ein Loch entsteht. Darüber hinaus
soll die Wirtschaftlichkeit gesteigert, die Fertigung ver
billigt und ein leichter automatisierbarer Zusammenbau mög
lich sein.
Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den kennzeichnenden
Merkmalen der Patentansprüche 1 und 4.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den
Unteransprüchen. Die Erfindung wird nachfolgend anhand von
in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher
erläutert. In der Zeichnung zeigt
Fig. 1 eine senkrechte Schnittansicht des erfindungsgemäßen
Regelwiderstands;
Fig. 2 einen Querschnitt durch ein Gehäuse mit Grundplatte
für den Regelwiderstand nach Fig. 1
Fig. 3 einen Querschnitt des aus Rahmenmaterial geformten
Gehäuses;
Fig. 4 einen Grundriß des Drehkörpers, gesehen von unten,
für den Regelwiderstand nach Fig. 1;
Fig. 5 einen senkrechten Schnitt mit in einen Drehkörper
eingesetzten Schleifer;
Fig. 6 eine Teilschnittansicht als Draufsicht eines aus Rah
menmaterial geformten Drehkörperes;
Fig. 7 eine perspektivische Ansicht eines herkömmlichen Re
gelwiderstands und
Fig. 8 eine senkrechte Schnittansicht von Fig. 7.
Der Bau eines Regelwiderstandes nach Fig. 1 wird nachfolgend
anhand seines Fertigungsverfahrens im Einzelnen beschreiben.
Zunächst wird unter Bezugnahme auf Fig. 2 das Gehäuse 38 be
schrieben. Die isolierende Grundplatte wird bereitgestellt,
auf deren Oberfläche der segmentförmige Widerstand 24 und in
dessen Mitte die Schleifelektrode 26 ausgebildet sind. Die
drei Kontaktklemmen 28, 29 und 30 sind mittels Löten,
Schweißen und dergleichen damit elektrisch verbunden. Die
Kontaktklemme 28 ist über die Elektrode 27 a mit einem Ende
des Widerstands 24, die Kontaktklemme 29 ist über 27 b mit
dem anderen Ende, und Kontaktklemme 30 ist mit der Schleif
elektrode elektrisch verbunden.
Dann wird die Grundplatte 22 in dem Boden des Gehäuses 38
eingepreßt, wobei die Kontaktklemmen 28, 29 und 30 teilweise
nach außen vorstehen, und zwar so, daß die Seite mit dem Wi
derstand 24 nach oben liegt; das aus Isolierharz bestehende
Gehäuse mit der runden Ausnehmung 38 a zur Aufnahme des Dreh
körpers 34 wird späiter beschrieben;
Gehäuse 38 besteht vorzugsweise aus Thermoplastharz, z.B.
aus PBTP-Harz (Polybutylenterephthalat), das leicht wärme
verformbar ist und eine niedrigere Verformungstemperatur hat
als das Harz für den später zu beschreibenden Drehkörper 34
(z.B. PPS-Harz - Polyphenylensulfid). Die Gründe dafür wer
den ebenfalls später erläutert.
Beim Ausformen können ggf. auch andere Ausbildungsformen für
das Gehäuse 38 angewandt werden. Z.B. kann ein Anschlag 38 c
vorgesehen werden, der gegen den Anschlag 34 c des Drehkör
pers 34 stößt und dessen Drehung begrenzt. Auch können an
der Bodenseite des Gehäuses 38 drei Nute 38 d ausgebildet
werden, die die Klemmkontakte 28, 29 und 30 aufnehmen, wenn
diese nach unten umgebogen werden.
Zusätzlich wird vorzugsweise die segmentförmige Blindelek
trode 27 c außerhalb des Widerstands 24 auf der Oberfläche
der Grundplatte angebracht, wie in der Zeichnung gezeigt
wird, und zwar so, daß diese Elektrode auf gleicher Höhe mit
den anderen Teilen liegt, wodurch verhindert wird, daß zwi
schen der Form und der Höhe der Teile eine Spalte entsteht,
mit dem Ergebnis, daß beim Ausformen kein Harz hineinfließt.
Ferner kann das oben beschriebene Gehäuse 38 unter Verwen
dung des Rahmenmaterials 44 kontinuierlich ausgeformt wer
den, wie in Fig. 3 gezeigt wird. Bezugsziffer 31 bezeichnet
die Blindkontaktklemme zum Halten des Gehäuses 38 und dergl.
auf dem Rahmenmaterial.
Jetzt wird ebenfalls unter Bezugnahme auf Fig. 4 der Dreh
körper 34 beschrieben. Der runde Drehkörper 34 aus Isolier
harz wird bereitgestellt, in dessen unterer Fläche der
Schleifer 32 befestigt ist, wobei dieser Schleifer den oben
beschriebenen Widerstand 24 und die Schleifelektrode 26 ver
bindet. Im vorliegenden Beispiel ist der Schleifer ebenfalls
in die untere Fläche des Drehkörpers eingepreßt. Für den
Drehkörper ist vorzugsweise wärmebeständiges Material wie
PPS-Harz einzusetzen. Die Gründe dafür werden später noch
erläutert.
Zusätzlich kann der Drehkörper 34 beim Ausformen anders ge
staltet werden. Z.B. kann der oben beschriebene Anschlag 34 c
vorgesehen werden, ferner können der konvexe Teil 34 a und
die kreuzförmige, in den Mitnehmer eingreifende Auskehlung
34 b im Mittelteil ausgebildet werden.
Der Schleifer 32 im vorliegenden Beispiel wird durch Biegen
eines Blechs hergestellt. Sein unterer Teil 321 ist völlig
flach ausgebildet und das obere Blech 322 hat die Schleif
kontakte 32 a und 32 b, den bogenförmig ausgebildeten Schleif
kontakt 32 a, und zwei Streifen, wobei der Mittelteil und
auch der Endteil des Schleifkontakts 32 b erhaben sind. Die
beiden Schleifkontakte 32 a und 32 b sind elastisch und im Ge
häuse 38 liegt der Schleifkontakt auf dem Widerstand 24 der
Grundplatte 22, und der Schleifkontakt 32 b auf der Schleif
elektrode 26 auf. Bezugsnummer 32 d stellt ein Verstärkungs
stück dar, das verhindert, daß der Schleifer abgleitet.
Ein Beispiel, wie der obige Schleifer 32 in den Drehkörper
34 eingepreßt wird, ist in Fig. 5 gegeben, wobei Bezugsnum
mer 40 einen oberen Teil und Bezugsnummer 42 einen unteren
Teil bezeichnen, in dem die untere Platte 321 des Schleifers
wie oben beschrieben, flach ist und als Abdichtung dient, so
daß das Harz beim Gießen nicht in die Höhlung 40 a des oberen
Teils 40 fließen kann. Offensichtlich läßt sich durch Anwen
dung solcher Schleifer einer abgekanteten Struktur das Ein
pressen leicht durchführen.
Die im wesentlichen ringförmige Blindplatte 32 c wird an der
Peripherie des Schleifkontakts 32 a der oberen Platte vorge
sehen, wodurch der Höhenunterschied in der Ebene infolge der
Dicke der gebogenen Platte ausgeschaltet und so ein Durch
lecken des Harzes verhindert wird, auch wenn der obere Teil
40 keine spezielle Form hat. Somit läßt sich auch der obere
Teil leicht herstellen.
Es ist zu würdigen, daß der oben beschriebene Drehkörper 34
kontinuierlich geformt werden kann wenn z.B. das Rahmenmate
rial 46 in Fig. 6 benützt wird. Das Verbindungsstück für den
Schleifer zum Halten des Drehkörpers 34 auf dem Rahmenmate
rial 46 wird mit 33 bezeichnet.
Bei einem solchen Gehäuse wie oben sollte die Höhe des Dreh
körpers 36 auf dem Rahmenmaterial 44 die gleiche sein, wie
die des Gehäuses 38 auf dem Rahmenmaterial 44, um die konti
nuierliche Montage zu erleichtern.
Jetzt wird wieder auf Fig. 1 Bezug genommen. Nach Herstellen
z.B. des Gehäuses 38, gehalten vom Rahmenmaterial 44, und
des Drehkörpers 34, gehalten vom Rahmenmaterial 46, wird der
Drehkörper mit dem Schleifer 32 nach unten drehbar in die
Öffnung 38 a des Gehäuses 38 eingesetzt. Aber das Verbin
dungsstück für den Schleifer wird unmittelbar vor dem Ein
setzen abgeschnitten und herausgenommen so daß es die Dre
hung nicht behindern kann.
Wenn ein gekapselter Regelwiderstand gebaut werden soll,
kann jetzt, wie in der Zeichnung gezeigt, die Dichtung 36,
z.B. ein O-Ring, eingesetzt werden. Wie aus der Konstruktion
dieser Ausführung deutlich wird, kann man nicht abgedichtete
Regelwiderstände erhalten, indem man die Dichtung heraus
nimmt, ohne sonst ein Bauteil zu verändern, wodurch es er
leichtert wird, vom Herstellungsverfahren für abgedichtete
Regelwiderstände zum Herstellungsverfahren für nicht abge
dichtete Regelwiderstände überzugehen.
Die Lippe 38 b der Öffnung des Gehäuses 38 wird unter Wär
meanwendung nach innen gebogen, um den hochstehenden Teil
34 a des Drehkörpers so zu überdecken, daß die Drehfunktion
des Drehkörpers erhalten bleibt, während verhindert wird,
daß der Drehkörper aus dem Gehäuse fallen kann. In diesem
Fall ist es vorzuziehen, wie bereits beschrieben, die Ver
formungstemperatur des Harzes, aus dem das Gehäuse besteht,
niedriger zu halten als die des Drehkörpers 34, so daß der
Drehkörper beim Warmverformen nicht betroffen wird.
Dann werden die am Rahmenmaterial 44 hängenden Kontaktklem
men 28, 29 und 30 auf die erforderliche Länge zugeschnitten
(die Blindkontaktklemme 31 ist bis jetzt nicht abgeschnitten
worden) und zusätzlich können ggf. die Kontaktklemmen 28,
29, 30 nach der Rückseite des Gehäuses 38 zu umgebogen wer
den wie in Fig. 1 strichpunktiert dargestellt ist, um aus
der Nut 38 d in der erforderlichen Höhe vorzustehen, wodurch
ein Regelwiderstand mit Regelung von oben erhalten werden
kann. In einem solchen Fall kann jede Nut beidseitig an den
richtigen Punkten über den Kontaktklemmen nach innen geformt
werden, um ein Hochstehen zu verhindern. Oder Dichtharz kann
zur Verstärkung eingesetzt werden. Vorzugsweise können auch,
wie in Fig. 1 mit durchgezogener Linie dargestellt ist, die
Kontaktklemmen 28, 29 und 30 ohne Umbiegen quer durchgezogen
werden, wie bereits beschrieben. Der so erhaltene Regelwi
derstand ist von der seitlich zu regelnden Art. Auch auf
diese Weise kann ein (außen angebrachter) Regelwiderstand
vom Chip-Typ erhalten werden.
Wenn schließlich die Blindklemme 31 des Rahmenmaterials 44
abgeschnitten und ausgeschieden wird, entsteht der in Fig. 1
gezeigte Regelwiderstand. Durch Anwendung der oben beschrie
benen Verfahren auf das Gehäuses 38 und den Drehkörper 34
auf dem Rahmenmaterial 44 und 46 können diese Regelwider
stände der Reihe nach montiert werden.
Beim Regelwiderstand gemäß Fig. 1 gleitet, wenn der Drehkör
per 34 unter Anwendung der in den Mitnehmer eingreifenden
Auskehlung 34 b nach rechts oder links gedreht wird, der
Schleifkontakt 32 a des Schleifers auf dem Widerstand 24 und
der Schleifkontakt (32 b) des Schleifers 32 auf der Schleif
elektrode 26 auf der Grundplatte 22, mit dem Ergebnis, daß
der Widerstandswert zwischen den Kontaktklemmen 30 und 28
bzw. 29 veränderbar ist.
Somit ist beim Regelwiderstand der vorliegenden Ausführungs
form die Grundplatte 22 unten im Gehäuse 38 eingepreßt und
der Drehkörper 34 ist drehbar im Gehäuse gelagert infolge
des Nachinnenverformens der Lippe 38, die sein Herausfallen
verhindert. Kurz gesagt, für den erfindungsgemäßen Regelwi
derstand ist die Anwendung des Dichtharzes nicht erforder
lich, um den Drehkörper zu halten und die Grundplatte zu be
festigen.
Es muß gewürdigt werden, daß durch die Erfindung alle aus
der Anwendung von Dichtharz entstehenden Probleme gelöst
werden, d.h. die Regelung der einzuspritzenden Menge Dicht
harz und das Erwärmen zum Aushärten desselben wird ausge
schlossen, im Dichtharz kann keine Öffnung entstehen, so
daß, unabhängig davon, ob es sich um einen gekapselten oder
nichtgekapselten Regelwiderstand handelt, der erfindungsge
mäße Regelwiderstand an Wirtschaftlichkeit überlegen, ein
fach zu fertigen und leicht automatisch zu montieren ist.
Ferner wird beim Formen nicht nur des Gehäuses 38 sondern
auch des Drehkörpers 34, wie in der vorliegenden Ausfüh
rungsform, die Anzahl der zu montierenden Teile reduziert
und somit die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens beträchtlich
erhöht.
Beim Fertigungsverfahren der vorliegenden Ausführungsform
kann, da ein Vergießen und ein Erwärmungsvorgang zum Aushär
ten des Dichtharzes nicht erforderlich ist, der oben be
schriebene Regelwiderstand mit ausgezeichneter Wirtschaft
lichkeit erzeugt und automatisch montiert werden.
Zusätzlich, wenn, wie bei der vorliegenden Ausführungsform,
sowohl das Gehäuse 38 als auch der Drehkörper 34 unter Ver
wendung des Rahmenmaterials 44 und 46 kontinuierlich geformt
wird und dann mit dessen Hilfe ein Regelwiderstand montiert
wird, kann jedes Teil leicht und genau positioniert werden,
mit dem Ergebnis, daß der Regelwiderstand in Serien gefer
tigt und seine Produktion leichter automatisiert werden
kann.
Vorstehend wurde eine bevorzugte Ausführungsform beschrie
ben, in der mit dem Drehkörper 34 auch der Schleifer 32 ge
formt wird. Dieses Formen des Schleifers ist nicht notwendi
gerweise erforderlich. Der Schleifer kann an der unteren
Fläche des Drehkörpers auch mit anderen Mitteln befestigt
werden, wie z.B. durch Einpassen oder dergl.
Claims (4)
1. Regelwiderstand mit einer isolierenden Grundplatte, auf
der ein segmentförmiger Widerstand ausgebildet ist und in
deren Mitte eine Schleifelektrode vorgesehen ist, wobei
eine Mehrzahl von Kontaktklemmen mit dem Widerstand und
der Elektrode elektrisch verbunden sind und die Elektrode
mit einigen Teilen derselben aus einem Gehäuse nach außen
geführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Grundplatte
mit einem oben auf ihr liegenden Widerstand in die Unter
seite eines Gehäuses aus Isolierharz eingepreßt wird, das
einen Raum enthält, in dem ein Drehkörper untergebracht
ist, daß ein aus Isolierharz gefertigter Drehkörper dreh
bar in diesen Raum des Gehäuses eingepaßt ist, daß
Schleifer an der unteren Fläche des Drehkörpers ange
bracht sind, die mit diesem Widerstand und mit dieser
Schleifelektrode Kontakt haben und daß eine Lippe an der
Öffnung dieses Gehäuses nach innen geformt ist, damit der
Drehkörper nicht herausfallen kann.
2. Regelwiderstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Oberfläche dieser Grundplatte außerhalb des Re
gelwiderstands mit einer segmentförmigen Blindelektrode
versehen ist.
3. Regelwiderstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Schleifer mittels Einpressen am Drehkörper befe
stigt ist.
4. Fertigungsverfahren für einen Regelwiderstand, gekenn
zeichnet durch ein Verfahren zur Herstellung einer iso
lierenden Grundplatte, an deren Oberfläche ein bogenför
miger Widerstand ausgebildet ist und in deren Mittelpunkt
eine Schleifelektrode ausgebildet ist, mit einer Mehrzahl
von Kontaktklemmen, die ausgeformt und an dem Widerstand
bzw. an der Elektrode angeschlossen sind, ein Verfahren
zum Einpressen der genannten Grundplatte in den Boden ei
nes Gehäuses aus Isolierharz und mit Raum, um einen Dreh
körper aufzunehmen, wobei Teile jeder Kontaktklemme aus
dem Gehäuse hinausragen, ein Verfahren zum Fertigen eines
Drehkörpers aus Isolierharz, an dessen unterer Fläche ein
Schleifer befestigt ist, der den Widerstand und die
Schleifelektrode verbindet, ein Verfahren zum drehbaren
Einpassen des Drehkörpers in den Raum im Gehäuse und ein
Verfahren zum Einwärtsformen der Lippe der Öffnung mit
tels Wärme, damit verhindert wird, daß der Drehkörper
herausfällt.
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