EP0004539A2

EP0004539A2 - Hochlast-Drahtwiderstand

Info

Publication number: EP0004539A2
Application number: EP79100262A
Authority: EP
Inventors: Theo Asmund Dipl.-Ing. Tielens
Original assignee: Deutsche Vitrohm & Co KG GmbH; Vitrohm GmbH and Co KG
Current assignee: Deutsche Vitrohm & Co KG GmbH; Vitrohm GmbH and Co KG
Priority date: 1978-03-31
Filing date: 1979-01-30
Publication date: 1979-10-17
Also published as: IT1112984B; EP0004539A3; DE7809564U1; IT7921457A0

Abstract

Hochlastdrahtwiderstand, bei dem der durch eine au- ßermttige Bohrung des Keramikgehäuses zurückgeführte Anschlußdraht als Sicherung wirkt. Die Sicherung wirkt dabei als Temperaturbegrenzung, d.h. der Stromfluß wird unterbrochen, wenn die Temperatur des Widerstands einen Grenzwert überschreitet.

Description

Schutzanspruch:

Hochlast-Drahtwiderstand, bei dem ein Drahtwiderstandselement in einer durchgehenden Bohrung eines Keramikgehäuses eingesetzt ist und ein Anschlußdraht über eine Schmelzsicherung in den Bereich des anderen Anschlußdrahtes zurückgeführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Keramikgehäuse (1) in bekannter Weise eine außermittige Durchbohrung (3) aufweist, durch die ein Anschlußdraht (6) zurückgeführt ist und der zurückgeführte Anschlußdraht (6) aus einer ab 623°K schmelzenden Legierung besteht.
Die Erfindung bezieht sich auf einen Hochlast-Drahtwiderstand, bei dem ein Drahtwiderstandselement in einer durchgehenden Bohrung eines Keramikgehäuses eingesetzt ist und ein Anschluß über eine Schmelzsicherung in den Bereich des anderen Anschlusses zurückgeführt ist.
Ein Drahtwiderstand hoher Belastbarkeit, d.h. ein Widerstand, der für verhältnismäßig hohe Temperaturen ausgelegt ist, kann für elektrische Schaltungen eine Gefahr bedeuten, wenn es bei der Überlastung zu einem Temperaturanstieg kommt, bei dem zulässige Werte überschritten werden. Eine Sicherung gegen Überlast ist auf zweifache Weise möglich:

Strombegrenzung oder
Temperaturbegrenzung.

Im ersteren Fall wird mit dem Widerstand ein Strombegrenzer in Reihe geschaltet, der ab einem bestimmten Stromwert für eine Stromunterbrechung sorgt. Nachteilig ist jedoch, daß unterschiedlichen Widerstandwerten unterschiedliche Sicherungen bzw. Strombegrenzer zugeordnet sein müssen.
Unter den zweiten Fall fällt der eingangs genannte Hochlast-Drahtwiderstand. Bei diesem ist zwischen einem Anachlußdrahtende und einem als Feder ausgebildeten Haltebügel eine Lötstelle vorgesehen, die schmilzt, wenn die Temperatur des Widerstands einen vorgegebenen Wert eine vorgegebene Zeit überschreitet. Mit dem Schmelzen der Lötstelle trennt sich der federartige Haltebügel durch Zurückschnellen in seine Ruhelage, so daß die elektrische Verbindung unterbrochen wird. Zwar kann bei diesem bekannten Widerstand als Vorteil angesehen werden, daß nach dem Ansprechen der "Thermosicherung" eine Verbindung wider hergestellt werden kann durch erneutes Zusammenlöten von Anschlußdraht und Haltebügel. Strenge Sicherheitsvorschriften lassen jedoch durch Löten reparable Sicherungen nicht mehr zu, weil hierdurch Schmelzlotlegierungen eingesetzt werden könnten, die bei einer höheren Temperatur als vorgesehen schmelzen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Hochlast- Drahtwiderstand anzugeben, dessen Schmelzsicherung zuverlässig anspricht, eine Reparatur jedoch stark erschwert oder gar unmöglich macht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Keramikgehäuse in bekannter Weise eine außermittige Bohrung aufweist, durch die ein Anschlußdraht zurückgeführt ist und der zurückgeführte Anschlußdraht aus einer ab 623^oK schmelzenden Legierung besteht.
Hochlast-Drahtwiderstände mit einem in einer Durchbohrung eines Keramikgehäuses angeordneten Drahtwiderstandselement, bei denen ein Anschlußdraht durch eine außermittige Bohrung des Keramikgehäuses zurückgeführt ist, sind im Prinzip bekannt (DE-PS 1 465 416). Eine Sicherung durch Strom- oder Temperaturbegrenzung ist jedoch nicht vorgesehen.
Bei dem erfindungsgemäßen Hochlastdrahtwiderstand wird der zurückgeführte Anschlußdraht als "Sicherung" gewählt, welche jedoch nicht eine Strombegrenzung bewirkt, sondern auf die Temperatur im Keramikgehäuse anspricht. Bei einer Erwärmung des Drahtwiderstandselements erwärmt sich auch der zurückgeführte Anschlußdraht. Überschreitet die Temperatur eine vorgegebene Grenze, erreicht auch der zurückgeführte Anschlußdraht seine höchste Temperatur und schmilzt. Erfahrungsgemäß tritt die höchste Temperatur (hot spot) auf etwa zwei Drittel der Höhe des Widerstandes auf. Bei richtiger Auswahl der Legierung mit dem richtigen Schmelztrajekt schmilzt der Anschlußdraht plötzlich über eine gewisse Strecke, wobei die Länge der Strecke abhängig ist von dem Zeitpunkt, an dem die Grenztemperatur unterschritten wird. Über und unter der Schmelzstrecke bleibt der zurückgeführte Anschlußdraht weiterhin starr. Daher fällt auch kein geschmolzenes Material auf die Platine. Der Widerstand verliert daher auch nicht eines seiner beiden Standbeine und bleibt weiterhin stabil stehen.
Aufgrund der in die außermittige Bohrung eingebauten Sicherung bleibt dem Benutzer nichts anderes übrig als den Widerstand auszubauen und durch einen neuen zu ersetzen, wenn es zu einem Ansprechen der Sicherung gekommen ist.
Da es sich, wie erwähnt, nicht um eine Stromsicherung handelt, ist die beschriebene Funktion des erfindungsgemäßen Widerstandes unkritisch in bezug auf den Drahtdurchmesser. Außerdem ist die Sicherungsfunktion träge, was bei Hochlast-Drahtwiderständen stets erwünscht ist. Kurzzeitige impulsartige Überlastungen sollen nicht sofort zu einem Ausfall des Widerstandes führen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen näher beschrieben.

Fig. 1 zeigt die Ansicht einer Stirnseite eines Keramikgehäuses für einen erfindungsgemäßen Hochlast-Drahtwiderstand.
Fig. 2 zeigt perspektivisch einen Teil des erfindungsgemäßen Drahtwiderstandes.
Fig. 3 zeigt einen Schnitt durch den Widerstand nach Fig. 1 entlang 3-3.

Ein im wesentlichen quaderförmiges längliches Keramikgehäuse 1 besitzt eine mittige Durchbohrung 2 und vier außermittige Durchbohrungen 3 kleineren Durchmessers, die in den Eckbereichen angeordnet sind und deren Achsen im übrigen parallel zur Achse der mittigen Durchbohrung 2 verlaufen. An zwei gegenüberliegenden Seiten sind keilförmige Nuten 4 in die Längsseiten des Keramikgehäuses eingeformt. Für die Erfindung sind sie jedoch ohne Bedeutung.
Die Durchbohrung 2 nimmt ein Drahtwiderstandselement 7 auf, das von bekannter Bauart ist und deshalb nicht näher beschrieben sein soll.
Das Drahtwiderstandselement 7 besitzt zwei Anschlußdrähte 5 und 6, wobei der Anschlußdraht 6 über eine der außermittigen Bohrungen 3 parallel zum Anschlußdraht 5 zurückgeführt ist. Erfindungsgemäß ist der Anschlußdraht 6 aus einer ab 623⁰K schmelzenden Legierung gebildet. Da die höchste Temperatur im Keramikgehäuse etwa auf zwei Drittel der Höhe des Gehäuses 1 entsteht (in der Zeichnung von der gezeigten Stirnfläche aus gesehen), ist sichergestellt, daß im Falle der Überlastung ein Schmelzen des Anschlußdrahtes 6 stets innerhalb der außermittigen Durchbohrung 3 stattfindet.
Die Unterbringung der Sicherung innerhalb des Keramikgehäuses hat im übrigen den Vorteil, daß eine Temperaturbeeinflussung durch die Umgebung, beispielsweise durch unterschiedlich starke und unterschiedlich warme Luftströmungen oder dergleichen, nahezu fortfällt. Der Anschlußdraht 6 spricht somit im wesentlichen nur auf die Temperatur an, die vom Drahtwiderstandselement 7 selbst entwickelt wird.

Claims

1. Hochlast-Drahtwiderstand, bei dem ein Drahtwiderstandselement in einer durchgehenden Bohrung eines Keramikgehäuses eingesetzt ist und ein Anschlußdraht über eine Schmelzsicherung in den Bereich des anderen Anschlußdrahtes zurückgeführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Keramikgehäuse (1) in bekannter Weise eine außermittige Durchbohrung (3) aufweist, durch die ein Anschlußdraht (6) zurückgeführt ist und der zurückgeführte Anschlußdraht (6) aus einer ab 623°K schmelzenden Legierung besteht.