Das hier sind mehrere Artikel aus 2 Broschüren von 1966 und 79
Die "ERNST ROEDERSTEIN • Spezialfabrik für Kondensatoren GmbH" hat in zwei umfangreichen Broschüren einzelne auf ihr Produktionsprogramm bezogenen Artikel veröffentlicht, die den Stand der Kondensatoren-Technik von April 1966 sowie 1979 anschaulich dokumentieren. Hier haben wir den großen Teil der mathematischen Berechnungen weggelassen, da die Ergebnisse seit mehreren Jahrzehnten überholt sind. Dennoch haben wir oft Audio-Geräte aus diesen Zeiten vor uns und werden mit alle diesen Problemen konfrontiert. Diese Artikel sind im Moment hier noch "geparkt".
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Der "Stand"-Widerstand S4 aus 1966 für gedruckte Schaltungen
aus der Roederstein Broschüre von 1966 - ein Artikel von Otto Nögel - Josef Hösl
Die zunehmende Anwendung gedruckter Leiterplatten in elektronischen Geräten bringt es mit sich, daß ein immer größerer Bedarf an (Anmerkung : automatisch) steckbaren Baueinheiten besteht.
Aus diesem Grunde wurde von der Firma RESISTA als steckbares Bauelement ein Standwiderstand entwickelt, der das übliche Abbiegen der Drähte bei Widerständen mit axialen Drähten überflüssig macht.
Die Abmessungen des Standwiderstandes S4 zeigt Bild 1. In Bild 2 ist ein 5-stufiger NF-Verstärker dargestellt, an dem zu sehen ist, wie der Standwiderstand S4 auf einer gedruckten Leiterplatte angeordnet werden kann.
Das Rastermaß der Anschlußfahnen beträgt 5 mm. Die leicht konische Form der Anschlußfahnen gewährleistet einen festen Sitz beim Eindrücken des Widerstandes in die Löcher der Leiterplatte.
Die äußere Form des Standwiderstandes weicht von der üblichen Norm ab. Die Ursache dafür ist sein ganz auf vollautomatische Fertigung ausgerichteter Aufbau.
Über die Fertigung solcher Widerstände
Der Standwiderstand S 4 ist ein Glanzkohleschichtwiderstand. Das Widerstandsmaterial ist also pyrolytisch auf einen Keramikträger aufgebrachte Glanzkohle. Die verschiedenen Widerstandswerte werden durch entsprechende Kohleschichtstärke und Wertschleifen des Widerstandes erreicht.
Bis zu diesem Arbeitsgang unterscheidet sich die S 4-Fertigung kaum von der üblichen Fertigung von Kohleschichtwiderständen.
Von hier ab beginnt die vollautomatische Weiterverarbeitung bis zum fertigen Bauelement. Eine Gesamtaufnahme der Endfertigungsstraße zeigt Bild 3.
Um die auf den gewünschten Endwert gewendelten Widerstände zu kontaktieren, wird ein Trägerband vorgefertigt. Die Form der Kappe auf dem Trägerband, die mehr einer Düse als einer üblichen Kappe gleicht, ermöglicht, daß die Durchmessertoleranzen der gezogenen Keramikstäbe ohne Schwierigkeiten verarbeitet werden können.
Dadurch entfällt die zusätzliche Tolerierung der Keramik auf einige hundertstel Millimeter, wie sie bisher bei der klassischen Bekappung notwendig war. Um die Keramik selbst nicht mit so geringen Toleranzen fertigen zu müssen, ist durch die besondere Form der Kappe also eine wesentliche Erleichterung für die Keramikfertigung geschaffen.
Die bekohlten Widerstandskörper werden auf das verzinnte, vorgefertigte Trägerband beidseitig eingepreßt und dann gereinigt und umhüllt. Einen Ausschnitt zeigt Bild 4.
Ganz gezielt für die automatische Fertigung entwickelt
Der große Vorteil dieser Fertigungsart liegt darin, daß das Bauelement während der Fertigung nicht von den Arbeitskräften berührt zu werden braucht.
Nach dem Trocknen der Umhüllung läuft das mit Widerständen bestückte Band abgekühlt in den Prüfautomaten ein. Die einzelnen Widerstände werden maßgerecht abgetrennt und können somit die einzelnen Prüfungen z. B. die Prüfung der R-Toleranz und Klirrfaktor durchlaufen. Hat ein Widerstand die Prüfstation als brauchbar passiert, erfolgt die Wertkennzeichnung mittels Farbcode.
Diese automatische Fertigung kann mit sehr wenig Bedienungspersonal eine große Stückzahl Widerstände pro Zeiteinheit fertigen und ermöglicht bei hoher Qualität einen günstigen Preis.
Die elektrischen Eigenschaften
Während bisher der Aufbau des Widerstandes im Zusammenhang mit seiner Herstellung gezeigt wurde, sollen nun die elektrischen Eigenschaften anhand von Prüfergebnissen erläutert werden.
Der Standwiderstand S4 ist ausgelegt für eine Nennlast von 0,3 Watt bei 70°C Umgebungstemperatur. Die Grenzspannung beträgt 350 Volt. Der Wertbereich geht von 10 Ohm bis 1 MOhm mit einer Auslieferungstoleranz von ±10% nach Reihe E12 und eingeengt für ±5% nach Reihe E24.
Der Verlauf der Widerstandsänderung bei der Lebensdauerprüfung nach IEC 115 (1000h/70°C, Nennlast bzw. Grenzspannung) ist in Bild 5 für den kritischen Wert (400 KOhm) und den höchsten Wert (1 MOhm) bis 5000h dargestellt. Es zeigt sich deutlich eine stärkere Widerstandsänderung beim 400 K-Wert als beim 1 M-Wert.
Der Grund ist die bei 350V Grenzspannung noch volle Auslastung des 400 K-Wertes, während der 1 M-Wert bei 350V keineswegs mehr voll ausgelastet ist.
Die Temperatur und die Lebensdauer
In Bild 6 ist Delta R = f (R) für die Lebensdauerprüfung beim S4 dargestellt. Erwartungsgemäß ist Delta R bei R = 400 KOhm am größten.
Außerdem zeigt Bild 6 die Kurve Delta R = f (R) für den S4 bei 0,3 Watt/500 V. Dabei wird deutlich, daß sich beide Kurven analog verhalten. Lediglich das Maximum ist entsprechend dem höheren kritischen Wert auf 800 KOhm verschoben.
Das Verhalten bei verschiedenen Belastungen wird nicht nur durch den je nach Belastung maßgebenden kritischen Wert bestimmt, sondern auch noch durch die Oberflächentemperatur. So zeigt Bild 7 die Oberflächentemperatur des S4 als Funktion der Belastung, wobei der S4 waagerecht aufgehängt ist und unendlich lange Anschlußdrähte angenommen sind. Die Temperatur wurde mit Testsalzen gemessen. Die Umgebungstemperatur bei der Messung ergibt sich aus dem Schnittpunkt der Kurve mit der Abzisse.
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Zusammenfassung
Abschließend ist in Bild 10 unter gewissen Vereinfachungen noch der Verlauf des Temperaturkoeffizienten des Widerstandes als Funktion des Widerstandes, gemessen zwischen 25° C - 80° C, dargestellt.
Wie die obigen Ausführungen zeigen, wurde mit dem Standwiderstand S 4 ein Typ entwickelt, der bei einfachster Fertigung eine hohe elektrische Qualität aufweist, und der mit seinen radialen Anschlüssen den Forderungen nach einer modernen Bauweise für gedruckte Schaltungen entspricht.
