DE966628C

DE966628C - Elektrisches Schaltelement zylinderaehnlicher Gestalt mit stirnseitigen Stromzufuehrungen

Info

Publication number: DE966628C
Application number: DEST4241A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Otto Uebelmann
Original assignee: Steatit Magnesia AG
Current assignee: Steatit Magnesia AG
Priority date: 1951-12-19
Filing date: 1951-12-19
Publication date: 1957-08-29
Also published as: GB719126A; CH310049A; FR1068376A

Description

Elektrisches Schaltelement zylinderähnlicher Gestalt mit stirnseitigen Stromzuführungen Die Erfindung bezieht sich auf elektrische Schaltelemente zvlinderähnlicher Gestalt mit stirnseitigen Stromzufärungen.
Bei solchen Schaltelementen, die, wie ohmsche und induktive Widerstände, Heißleiter und Kondensatoren, mechanisch gehaltert und elektrisch angeschlossen werden müssen, werden auf die Enden entweder Kappen bzw. Schellen aufgepreßt oder aufgelötet, oder es werden gerade Stromzuführungsdrähte in zylindrisch stirnseitige Ausnehmungen des Schaltelementes eingestaucht. Während die Verwendung von Kappen und Schellen ,einen starken Materialverbrauch mit sich bringt und zusätzliche, bei hohen Frequenzen störende Parallelkapazitäten ergibt, zeigt sich beim Einstauchen gerader Stromzuführungsdrähte der Nachteil, daß die Unterschiede in den Stärken der angelieferten Drähte derart groß sind, daß für eine zugsichere und elektrisch einwandfreie Befestigung der Drähte in den Schaltelementen eine Auslesearbeit notwendig ist.
Es ist ferner bekannt, die Löcher in den stirnseitigen Ausnehmungen des Schaltelementes so groß zu wählen, daß vorher haken- oder U-förmig gebogene Enden von Zuführungsdrähten ohne Verformung in sie eingeführt werden können und diese Enden nach dem Einführen mittels eines Keiles oder Stiftes an- oder einzupressen, wobei die Keile ständig im Schaltelement verbleiben. Diese Art der Befestigung bringt außer einem erhöhten Materialaufwand - durch das notwendige Zurichten der Keile - auch einen vermehrten Arbeitsaufwand für die Fertigung mit sich. Es ist ferner bekannt, U-förmig oder ähnlich gestaltete Drahtenden oder Enden von zu Kontaktierungszwecken besonders ,eingefügten Zwischenleitern durch Einkitten, Einzementieren, Einlöten oder Einsintern am oder im Trägerkörper zu befestigen, wobei auch elektrisch leitend gemachte Kitte od. dgl. zur Anwendung kommen. Auch diese Verfahren bedingen aber einen unnötig vermehrten Aufwand, und zwar entweder dadurch, daß ein besonderer Zwischenleiter eingefügt und anschließend mit seinen beiden Enden elektrisch kontaktiert werden muß, oder dadurch, daß nach dem Einführen der Stromzuführungs-drähte noch ein Löt- oder Kitt-Arbeitsgang oder ein Brennvo#rgang in einem keramischen Ofen angeschlossen werden muß.
Schließlich ist auch das Befestigen durch Kaltverformen von Wandteilen des Trägerkörpers bekannt 'geworden; diese Befestigungsart ist aber bei Trägern aus Keramikmaterial nicht anwendbar.
Die Erfindung sieht demgegenüber in erster Linie vor, in die stirnseitigen Ausnehmungen des elektrischen Schaltelementes eingeführte U-förmig gebogene Stromzuführungsenden durch eine infolge Verstemmung erzielte Fließverformung zu befestigen. Hierdurch wird ohne zusätzliche Befestigungsteile eine zugsichere Befestigung der Anschlußelemente erzielt, insbesondere dann, wenn, ebenfalls gemäß der Erfindung, die in den Ausnehmungen des Schaltelementes liegenden kurzen Schenkel der U-förmig gebogenen Stromzuführungen mittels eines Stempels einer Fließverformung unterworfen werden.
Es ist ferner gemäß der Erfindung vorteilhaft, die Breite der Ausnehmungen etwas größer als den Durchmesser der eingeführten Stromzuführungsdrähte, aber etwas kleiner als die halbe Länge des Otierschnitts der Ausnehmungen zu wählen.
Diese Maßnahme -vermeidet, daß der Stromzuführungsdraht beim Einführen in die Ausnehmung gestaucht wird-un#d daher nicht die ganze Tiefe der Ausnehmung ausfüllt. Die etwa das Doppelte der Breite der Ausnehmung betragende Länge der Ausnehmung ist für den Fall erforderlich, daß der Stromzuführungsdraht mittels eines losen Stiftes oder mittels eines Stempels verdämmt wird.
Das Verdämmen bewirkt, daß die reibungslos eingeführten Enden der Stromzuführungsdrähte verformt werden und das verformte Material in alle Hohlräume und kleinsten Vertiefungen der Ausnehmungen getrieben wird.
In manchen Fällen ist es zweckmäßig, die Ausnehmungen mit Riefen zu versehen. Die dadurch erzielte große Reibung zwischen Stromzuführungsdraht und Schaltelement hat zur Folge, daß eine Trennung zwischen beiden Teilen nur bei Drahtbruch möglich ist.
Durch die U-förmige Anordnung der Stromzuführung muß bei dein Versuch, die Stromzuführung gewaltsam herauszuziehen, der Draht in der taschenförmigen Ausnehmung in sich aufgerollt werden, da der Drahthaken sich spreizt und sich mit seinem freien Ende gegen die rauhe Keramik abstützt. Damit ist aber die erstrebte, zugsichere Verbindung zwischen Schaltelement und Stromzuführungsdralit erreicht.
Werden besondere Anforderungen an einen guten Stromübergang zwischen Stromzuführungsdralit und Schaltelement gestellt, so. ist es zweckmäßig, gemäß der Erfindung beim Verdämmen der Enden der Stromzuführungsdrähte ein Kontaktierungsmittel ' z. B. eine Graphitlösung oder einen leitenden Kitt, zu verwenden.
Zur weiteren Erhöhung der Zugsicherheit zwischen Schaltelement und Stromzuführungsdraht können gemäß der Erfindung zusätzliche Befestigungsmittel im Bereich der Berührungsstellen von Schaltelement und Stromzuführungsdrähten vorgesehen werden. Als solche kommen in Frage ein erhärtender Zement, ein auszuhärtendes K unstharz, eine niedrigschmelzende Glasur oder ein Lot. Diese Befestigungsmittel sind bestimmt, alle Hohlräume der Langlöcher völlig auszufüllen.
Zwei oder mehrere um die Ausnehmung symmetrisch angeordnete, warzenartige Erhebungen gewährleisten eine sichere Mitnahme und Drehung des zylindrischen, Tragkörpers zum Einschleifen einer Schraubennut auf dem zylindrischen Außenmantel zwecks Werteinjustierung Um auf den Stirnflächen des Schaltelementes sichere Strombahnen von den Stromzuführungsdrähten zu der aktivenWiderstandsschicht auch bei unbeabsichtigten Stößen oder Schlägen auf die Stirnflächen sicherzustellen, empfiehlt es sich gemäß der Erfindung, die Stirnflächen kantenlos in die in ihnen befindlichen, die Stromzuführungsdrähte enthaltenden Ausnehmungen und in die Mantelfläche des Schaltelementes übergehen zu lassen, insbesondere die stirnseitigen Ringflächen des Schaltelementes im Querschnitt eine stetig verlaufende, allmählich in die Mantelfläche der stirnseitigen Ausnehmungen und des Außenmantels des Schaltelernentes übergehende Kurve bilden zu lassen, vorzugsweise eine solche Kurve, daß die Stirnflächen mit der Mantelfläche der in ihnen befindlichen, die Stromzuführungsdrähte aufnehmenden Ausnehmungen einen spitzen Raumwinkel einschließen. Als weiterer Schutz gegen Beschädigungen der Strombahnen können die Stirnflächen in der Nähe der Stelle ihrer stärksten Krümmung mit warzenartigen Erhebungen besetzt sein.
Vorteilhaft ist die Verwendung von sauerstofffreiem Kupfer als Werkstoff für die Stromzuführungdrähte, da es bei guter Leitfähigkeit die bei Schaltelementen notwendigen mechanischen Eigenschaften, wie gute Löt- und Schweißfähigkeit sowie höchste Verfürmungsfähigkeit, besitzt.
Die häufige Verwendung -elektrischer Schaltelemente in Fernmeldegeräten, die starker Feuchtigkeit ausgesetzt sind, bedingt, daß sie mit entsprechenden Schutzhüllen umgeben sind. Diese Schutzhüllen können durch Aufstreichen, Tauchen oder Aufspritzen auf das Schaltelement aufgebracht sein, oder sie können aus einem thermoplastischen oder aushärtenden Kunstharz bestehen. Dabei hat es sich als vorteilhaft erwiesen, nicht eine starke Schutzschicht, sondern mehrere dünne Schutzschichten mit verschiedenen Eigenschaften übereinander anzuordnen. Auch hat es sich als zweckmäßig gezeigt, als äußerste Schutzschicht einen Schrumpfschlauch großer Durchschlagfestigkeit zu wählen. Als reckbares Schrumpfmaterial für diesen Schlauch kommt ein Polyvinylchlorid, ein Polyvinylcarbazol, ein Polyamid, ein Polyäthylen oder Kautschukhydrochlorid in Frage.
In der Zeichnung ist ein Schaltelement gemäß der Erfindung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt, und zwar zeigt Abb. i einen Längsschnitt durch das Schaltelement init dem in dessen stirnseitige Ausnchmung eingeführten U-förmigen Ende des Stromzuführungsdrahtes vor dem Verstemmen und Abb. 2 den gleichen Längsschnitt nach dem Verstemmen des Drahtendes in der stirnseitigen Ausnehmung.
Der elektrische Widerstand umfaßt einen keramischen Widerstandskörper i mit einer ihn vollständig umgebenden, z. B. aus Glanzkohle bestehenden Widerstandsschicht:2. Dieser keramische Körper ist in seinen Stirnseiten, von denen in der Zeichnung nur eine veranschaulicht ist, mit Langlöchern 4 versehen, in die Stromzuführungsdrähte 5 eingeschoben sind. Diese Drähte sind U-förrnig ge- bogen, und der freie Schenkel 8 ist so in das Langloch eingeführt, daß ein frei-er Spalt 9 verbleibt. Der freie, kurze Schenkel des Zuführungsdrahtes wird durch einen Preßstempel derart zusammengedrückt, daß er nahezu den gesamten Hohlraum des Langloches 4 ausfüllt (Abb. 2-).
Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, geht die Mantelfläche io des Langloches 4 kantenlos in die Mantelfläche des kerainischen Körpers i über, und zwar im Querschnitt in Form einer stetigen Kurve ii, die mit der Mantelfläche io des Langloches 4 einen spitzen Winkel a einschließt. Gegenüber den Schaltelementen mit verdämmten Stromzuleitungsdrähten und ebenen Stirnflächen, die mit der Mantelfläche des den Stromzuführungsdraht aufnehmenden Langlo#ches und dem Außenmantel des keramischen Körpers einen rechten Winkel einschließen, also eine Kante bilden, weist das Schaltelement gemäß der Erfindung den Vorteil auf, daß auf dem Stromweg vom Stromzuführungsdraht zu der äußeren Mantelfläche des keramischen Körpers keine Kanten liegen, die durch Schläge, Stöße oder beim Eindämmen der Stromzuführungsdrähte leicht gebrochen werden können. Die aktive Widerstandsschicht auf den Stirnflächen des keramischen Körpers i bleibt also selbst bei häufigeren Stößen od, dgl. hinreichend erhalten, um eine sichere Strombahn zu gewährleisten.

Claims

PATEXTANSPRÜCHE-i. Elektrisches Schaltelernent zylinderähnlicher Gestalt, insbesondere Widerstand, mit Stromzuführtingen, die mit ihrem U-förrnig gebogenen Ende ohne Verformung in stirnseitige Ausnehmungen eingeführt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die eingeführten Enden der Stromzuführungen durch eine infolge Verstenimung erzielte Fließverformung befestigt sind. :2. Verfahren zum Anbringen von Stromzuführungen an ein elektrisches Schaltelement, insbesondere Widerstand, nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die kurzen Schenkel der U-förmig gebogenen Stromzuführungen mittels eines Stempels einer Fließverformung unterworfen werden. 3. Schaltelement nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Ausnehmungen etwas größer als der Durchmesser der eingeführten Stromzuführungsdrähte, aber etwas kleiner als die halbe Länge des Querschnitts der Ausnehmungen ist. 4. Schalteleinent nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Einstauchen der Enden der Stromzuführungsdrähte auf Grund einer Fließverformung unter Verwendung eines Kontaktierungsmittels, z. B. einer Graphitlösung oder eines leitenden Kittes, geschieht. 5. Schaltelement nach Anspruch i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß seine Stirnflächeil kantenlos in die in ihnen befindlichen, die Stroinzuführungsdrähte enthaltenden Ausnehmungen und in die Mant-elfläche des Schaltelementes übergehen. 6. Schaltelei-ncnt nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß seine stirnseitigen Ringflächen im Querschnitt eine stetig verlaufende, allmählich in die Mantelflächen der stirnseitigeil Ausnehmungen und des Außenmantels des Schaltelementes übergehende Kurve bilden. 7. Schaltelement nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß seine Stirnflächen mit der Mantelfläche der in ihnen befindlichen, die Stromzuführungsdrähte aufnehmenden Ausnehmungen einen spitzen Raurnwinkel einschließen. g. Schaltelement nach Anspruch i bis 7, dadurch gekennzeichnet daß jede seiner Stirnflächen in der Nähe der Stelle ihrer stärksten Krümmung mit warzenartigen Erhebungen besetzt ist. g. Schaltelernent nach Anspruch i bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromzuführungsdrähte aus sauerstofffreiem Kupfer bestehen. io. Schaltelement nach Anspruch i bis 9, gekennzeichnet durch eine oder mehrere äußere, elektrisch isolierende und/oder feuchtigkeitsabstoßende Schutzschichten. ii. Schaltelement nach Anspruch io, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Schutzschichten aus einem durch Aufstreichen, Tauchen oder Aufspritzen aufgebrachten Lack besteht. 12. Schaltelement nach Anspruch io und ii, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Schtitzschichten aus einem thermoplastischen oder aushärtenden Kunstharz besteht. 13. Schaltelement nach Anspruch io bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Schutzschichten aus einem Schrumpfschlauch großer Durchschlagfestigkeit besteht. In Betracht gezogene Druckschriften: Britische Patentschriften Nr. 45 1 711, 475 667-