DE2265265C3 - Kontaktfederhalbzeug zur Herstellung von Potentiometerschleifern - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Kontaktfedernhalbzeug zur Herstellung von Potentiometerschleifern, bestehend aus einer Anzahl mit ihren Achsen parallel zueinander angeordneter und seitlich aneinanderliegender Drahtabschnitte annähernd gleicher Länge, die auf einem Teil ihrer Länge im Bereich eines sich senkrecht zu ihren Achsen erstreckenden Streifens in ein eine Brücke bildendes elektrisch gut leitendes Material eingebettet sind.

Ein Halbzeug der eingang genannten An ist bekannt (US-PS 27 60 036). Zu seiner Herstellung wird ein Draht schraubenlinienförmig um einen Kohlestab gewickelt, und auf den gesamten Wickelkörper wird auf elektrolytischem Wege eine Kupferplattterung aufgebracht, so daß sämtliche eng nchencinandcrliegcndc Orahtwiu düngen durch die Platlicrung miteinander verbunden werden. Anschließend wird der Wickelkörper axial aufgeschnitten und zu einem blattförmigen Werkstück gestreckt. Das blattförmige Werkstück wird nunmehr an bestimmten Stellen mit einem säurefesten Material beschichtet, wonach durch eine Ätzbehandlung der Schleifer hergestellt wird, der einen aus nicht miteinander verbundenen Drahtabschnitten bestehenden Endabschnitt und eine aus der Kupferplattierung gebildete Brücke aufweist. Anschließend werden die Kc ,!taktenden geformt.

Die Herstellung des bekannten Halbzeugs ist insofern unwirtschaftlich, als bei einem vollständigen Verfahrensdurchlauf jeweils nur ein einziger Schleifer hergestellt werden kann. Nach dem Aufschneiden des Wickelkörpers können zwar mehrere Rohlinge gebildet werden, diese müssen jedoch jeweils einzeln den anschließenden Verfahrensschritten der Beschichtung mit säurefestem Material, der Ätzbehandlung und der Neutralisation unterzogen werden. Darüber hinaus treten Handhabbarkeitsprobleme auf, da die Rohlinge nur geringe Anmessungen aufweisen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kontaktfedernhalbzeug zur Herstellung von Potentiometerschleifern zu schaffen, das sich sicher und leicht handhaben läßt und für den Endverbraucher die Möglichkeit einer individuellen Weiterverarbeitung zu Schleifern bietet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß auf den Drahtabschnitten mehrere annähernd parallel zueinander und mit Abstand voneinander angeordnete Brücken vorgesehen sind.

Das erfindungsgemäße Kontaktfedernhalbzeug läßt sich während der einzelnen erforderlichen Bearbeitungsvorgänge bedeutend sicherer und leichter handhaben als einzelne Schleifer. Es kann daher auch einem Weiterverarbeiter angeboten werden, welcher es dann endgültig zu Potentiometerschleifern weiterverarbeitet. Dies kann dann nach den jeweils an die Schleifer zu stellenden Anforderungen geschehen. Darüber hinaus hat der Weiterverarbeiter die Möglichkeit, die Potentiometerschleifer auch in unterschiedlichen Abmessungen herzustellen.

Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Drahtabschnitte aus einer Edelmetallegierung bestehen und einen Durchmesser von etwa 0,05 bis 0,1 mm aufweisen. Die Brücken bestehen in vorteilhafter Weise gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung aus vorzugsweise galvanisch aufgebrachtem Silber, Kupfer oder Nickel.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann das Kontaktfedernhalbzeug so ausgebildet sein, daß es eine Anzahl von nebeneinanderliegend verbundener Schleiferabschnitte enthält, die durch Zerschneiden parallel zu den Drahtabschnitten voneinander trennbar sind.

Das erfindungsgemäße Kontaktfedernhalbzeug kann daher zur Weiterverarbeitung, je nachdem, ob es in seiner Breitenabmessung der Breite eines Schleifers oder der von mehreren entspricht, entweder direkt durch Schnitte senkrecht zu den Drahtabschnitten getrennt werden, so daß dadurch mehrere Kontakt federabschnitte gewonnen werden, oder im letztgenannten T- a 11 c zuerst durch Schnitte senkrecht zu den Drahtabsc'nnittcn in Streifen aufgetrennt werden, wonach die Streifen durch Zerschneiden parallel /u den Dralltabschnitten in einzelne Schleifcrahschnitte aufgetrennt werden können. Nach dem Aufschneiden können sich weitere Bearbeitungsvorgänge, wie beispielsweise il;t>-' I nrmrn der Drahtenden, eine Wärmebehandlung

usw. anschließen.

Um während des Aufschneidens des Kontaktfedernhalbzeugs die zwischen den Brücken liegenden Teile zu schützen, ist nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß die zwischen den Brücken liegenden Teile der Drahtabschnitte durch eine elektrisch nicht leitende schützende Maskierung bedeckt sind. Dabei kann vorteilhafterweise die zur Plattierung der Brücken aus elektrisch leitendem Material verwendete Maskierung die die freiliegenden Drahtabschnitte bedeckt, weiter benutzt werden. Die Maske kann dann an einer entsprechenden Stelle im weiteren Bearbeitungsverfahren entfernt werden.

Für das erfindungsgemäße Kontaktfedernhalbzeug findet normalerweise ein üblicher Draht mit rundem Querschnitt Verwendung. Neben derartigen Runddrähten können jedoch auch Drähte mit abgeflachtem Querschnitt verwendet werden. In einer Ausgestaltung der Erfindung ist hierzu vorgesehen, daß die Querschnit te der Drahtabschnitte derart abgeflacht sind, daß jeweils gegenüberliegende flache und jeweils gegenüherliegen- de bogenförmige Oberflächen gebildet werden, und bei jedem Drahtabschnitt der Abstand zwischen den gegenüberliegenden flachen Oberflächen kleiner ist als der Abstand zwischen den gegenüberliegenden bogenförmigen Oberflächen und die Drahtabschnitte mit ihren flachen Oberflächen seitlich nebeneinander liegen. Da der Abstand zwischen den gegenüberliegenden flachen Oberflächen kleiner ist als der Durchmesser eines entsprechenden Runddrahtes, können auf einer gegebenen Breite mehr Drahtabschnitte untergebracht werden als bei einem runden Draht Daher hat eine Kontaktfeder, die aus Drahtabschnitten mit abgeflachtem Querschnitt besteht, mehr Kontaktpunkte als eine, die aus Runddraht besteht. Darüber hinaus ist von Bedeutung, daß durch die Abflachung des Drahtes nicht die bogenförmige Oberfläche an den Kontakt punkten zerstört wird. Die Verwendung eines abgeflachten Drahtes bringt darüber hinaus den Vorteil mit sich, daß er in sich steifer ist als ein runder Draht mit einem Durchmesser, der dem Abstand zwischen den gegenüberliegenden flachen Oberflächen entspricht. Der abgeflachte Draht besitzt daher in Biegerichtung ein größeres Widerstandsmoment, so daß ein guter Kontaktdruck auf der Widerstandsfl?che erhalten wird.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.

F' g. 1 zeigt in perspektivischer Darstellung ein Kontaktfedernhalbzeug nach der Erfindung sowie die entsprechenden Schritte zur Weiterverarbeitung.

Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch ein Potentiometer mit einem Schleifer, welcher aus einem Kontaktfedernhaibzeug nach der Erfindung hergestellt ist.

Fig. 3 zeigt eiren Schnitt durch einen auf einem Wickeldorn angeordneten Wickelkörper aus Runddraht.

F i g. 4 zeigt eine ähnliche Da/stellung wie F i g. 3, jedoch in Anwendung auf einen abgeflachten Draht.

F i g. 5 zeigt einen Schnitt durch einen abgeflachten Draht, wobei in strichpunktierter Linie seine ursprüngliche Abmessung angedeutet ist.

Das Kontaktfederhalbzeug 22 kann auf verschiedenem Wege weiter bearbeitet werden, wie in Fig. I gezeigt ist. Gemäß einer ersten Arbeitsweise wird das Halbzeug durch S.hiiitte 23, 24 senkrecht /u den Drahtabschnitten, die sowohl im Bereich der Streifen 21 als auch irr Bereich der Brücken 20 geführ! werden können, in einzelne Kontaktfcdcrrohlinee 2ΐ aufgetrennt. Die auf diese Weise entstehenden Rohlinge 25, die freie, nicht mit einer Plattierung versehene Drahtabschnitte 26 am einen Ende und eine mit einer Plattierung versehene Brücke 27 am anderen Ende

ί aufweisen, können danach durch Schnitte 28 parallel zu den Drahtabschnitten in einzelne Kontaktfedern 29 und 30 in jeder gewünschten Breite aufgetrennt werden. Die Schnittlinien 23 und 24 müssen nicht notwendigerweise durch die Mitte der entsprechenden Streifen 21 und 20

iü gehen; jedoch ist dies weniger schwierig als beispielsweise an der Verbindungsstelle eines Streifens 21 und des daneben liegenden Streifens 20 zu schneiden.

Das nachfolgende Formen der Drahtabschnitte 26 zu abgerundeten Kontaktpunkten ist in der Stanzanord nung 31 und 32 dargestellt. Diese Behandlung sollte vorgenommen werden, bevor die Drahtabschnitt e in der üblichen Art wärmebehandelt werden, um einen genügend großen Härtegrad, Verschleißwiderstand und Federeiger.schaften zu erzeugen. Die auf diese Weise hergestellte Kontaktfeder kann se¹.·, tßlich bei 33 auf einen Träger 34 punktgeschweißt wem n, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist, in der die Drahtabschniue 26 abgerundete Enden 35 aufweisen, die eine Potemiometer-Widerstandsfläche 36 auf einem Keramikträger 37

:·< berühr'··!. Die Abschnitte 26 liegen auf der Oberfläche 36 unter Druck auf und sind mitteis eines Trägers 34 in der üblichen Weise auf der Oberfläche 36 verschiebbar.

Anstatt zunächst die Rohlinge 25 durch Schnitte 23

und 24 senkrecht zu den Drahtabschiiitten zu bilden.

)" kann das Halbzeug 22 auch parallel zu den Drahtabschnitten durch Schnittlinien 38 aufgetrennt werden, um Rohlinge 39 zu gewinnen, die Kontaktfedern 29 enthalten, welche an den Enden zusammenhängen. Diese Rohlinge 39 werden danach durch Schnitte 40

ι'· senkrecht zu den Drahtabschnitten zu einzelnen Kontaktfedern 29 weiter bearbeitet, die danach geformt und wärmebehandelt werden können, wie dies zuvor beschrieben worden ist. Die Schnitte 38 können jeden gewünschten Abstand haben, wodurch Rohlinge 39 gebildet werden, die, wenn dies gewünscht wird, eine seitliche Breite aufweisen, die größer als bei einer einzelnen Kontaktfeder 29 ist. In diesem Falle würde der Schnitt 40 einen Rohling ähnlich dem Rohling 25 liefern. wobei ein Schnitt 28 benötigt würde, um davon eine > einzelne Kontaktfeder 29 abzutrennen.

Der zur Herstellung der erfindungsgemäßen Kontaktfederhalbzeuges verwendete Draht kann je nach den gestellten Anforderungen aus einer Vielzahl von Materialien bestehen. Vorzugsweise finden Edelmetall-

"•'^J legierungen Anwendung; der Draht kann beispielsweise aus einer wärmebehandelten Legierung von etwa 32% Palladium, 27% Silber. 17% Kupfer, 14% Platin. 9% Gold 3est Zink bestehen. Was die Form des verwendeten Drahtes anbetrifft, so kann dieser

" beispielsweise einen runden Querschnitt besitzen, wie dies in F i g. 3 gezeigt ist. Hierbei ist ein Wickelkörper 11 aus eng aneinander liegenden Drahtwindungen im Schnitt gezeigt, der auf einem Dorn 12 angeordnet ist.

Die Fig.4 und 5 zeigen weitere Ausführungsfcrrnen.

bei denen das Vorprodukt aus Draht hergestellt wird, der ein verändertes Durchmesserverhältni; aufweist. Bevor der Draht auf den Dorn 12 zu dem Körper II aufgewickelt wird, wird er abgeflacht, so daß ein abgeflachter Drahtⁿuerschnitt 69 entsteht, der gegen

-'■ überliegende flache Oberflächen 70, 71 enthält, deren Abstand mit der Höhe H bezeichnet ist. sowie gegenüberliegende bogenförmige Oberflächen 72, 73. deren Abstand mit derr. Durchmesser D bezeichnet

ist. Dieser Vorgang des Abflachcns kann dadurch vorgenommen werden, daß man den Draht zwischen zwei Walzen hindurchlaufen läßt, die denselben auf den gegenüberliegenden Seiten abflachen. Wie in I- i g. 5 gezeigt ist. erhält man durch das Abflachen des ursprünglich runden Drahtes 11 mit dem ursprünglichen Durchmesser X relativ flache gegenüberliegende Drahtoberflächen 70 und 71 sowie auf der Ober- und Unterseite bogenförmige Oberflächen 72 und 73, die die Oberflächen 70 und 71 verbinden. Der abgeflachte Draht wird auf einen Dorn 12 entsprechend F i g. 3 derart aufgewickelt, daß die flachen Oberflächen 70, 71 jeder Drahtwindung seitlich aneinander liegen und die untere bogenförmige Oberfläche 73 in Kontakt mit dem Dorn 12 tritt. Da die Höhe /■/ jeder Drahtwindung kleiner ist als der ursprüngliche Durchmesser des Drahtes 11, ist es offensichtlich, daß auf einer gegebenen Breite auf dem Dorn 12 mehr Drahtwindungen aufgebracht werden können, wenn statt des ursprünglichen runden Drahtes der abgeflachte Draht verwendet wird. Beispielsweise zeigt F i g. 3 acht Windungen des runden Drahtes 11, während Fig. 4 zwölf Windungen des abgeflachten Drahtes 69 auf der gleichen Dornseite zeigt. Entsprechendes bezüglich der Anzahl der Drahtwindungen gilt natürlich auch für die aus den jeweiligen Wickelkörpern hergestellten Kontaktfederhalbzeuge. Daher hat eine Kontaktfeder, die aus einem Wickelkörper gemäß Fig. 4 hergestellt wird, mehr Kontaktpunkte als eine Kontaktfeder, die aus einem Körper gemäß F i g. 3 hergestellt wird, obwohl beide die gleiche Breite aufweisen. Darüber hinaus ist von Bedeutung, daß durch das Verfahren zur Abflachung des Drahtes nicht die bogenförmige Oberfläche an den Kontaktfeder-Kontaktpunkten zerstört wird.

Abgesehen davon, daß man mit einem abgeflachten Draht von der Höhe H mehr DrahtaDschnitte auf einer gegebenen Kontaktfederbreite erhält, hat der abgeflachte Draht den weiteren Vorteil, daß er in sich steifer ist als ein runder Draht mit einem Durchmesser, der der Höhe H entspricht. Dies ist offensichtlich, da der l-Ί aitiuui LI1I11L.-I3V] t^giuuLi isiaisuLi uui 'CiiITiCSSCr oCr> runden Drahtes und der abgeflachte Draht daher in Riegerichtung ein größeres Widerstandsmoment besitzt, so daß ein guter Kontaktdruck auf der Widerstandsoberfläche 36 erhalten wird.

In einem Ausführungsbeispiel wurde ein runder Draht von 0,075 mm Durchmesser gewalzt, um einen abgeflachten Draht zu erhalten, der eine Höhe // von 0,05 mm und einen Durchmesser D von 0,104 mm aufwies. Das Walzen führte dazu, daß der Draht um etwa 3% verlängert wurde. Die relativen Werte von D und // sind natürlich von der Art des verwendeten Drahtmatcrials abhängig. F.ine Kontaktfeder aus einem abgeflachten Draht von 0,05 mm Höhe würde die gleiche Anzahl von Drahtabschnitten besitzen wie eine gleich breite Kontaktfeder aus rundem Draht mit 0,05 mm Durchmesser; der abgeflachte Draht würde jedoch infolge seines vergrößerten Durchmessers D von 0,104 mm steifer sein.

Der abgedachte Draht kann, fails erforderlich, mit einer Höhe hergestellt werden, die geringer ist als 0,05 mm. In dieser Form kann er zur Herstellung von extrem kleinen Kontaktfederdrahtabschnitten mit einer Höhe /V von 0,025 mm oder darunter benutzt werden, zu einem Preis, der erheblich niedriger ist als bei runden Drählen der gleichen Form, während gleichzeitig ein steifer, besser kontaktierender Drahtabschnitt als bei Runddraht erhalten wird.

Der zu: Herstellung des Kontaktfederhalbzeuges verwendete Dorn 12 kann einen Durchmesser von etwa 20 cm aufweisen, und der Wickelkörper U kann auf einer Länge von -.:twa 30 cm auf den Dorn 12 aufgewickelt werden. Damit kann ein Vorprodukt 22 hergestellt werden, das eine Fläche von etwa 30 χ 60 cm, d. h. etwa 1800 cm² aufweist. Eine typische einzelne Kontaktfeder mißt etwa 2,54 χ 2,54 mm, d. h. b,45 mm². Das zuvor genannte Vorprodukt würde also etwa 28 800 einzelne Kontaktfedern enthalten. Der Durchmesser des Domes 12 und die Länge des auf ihm aufgewickelten Körpers 11 können geringer oder auch größer als die zuvor genannten Werte sein, um blattförmige Werkstücke mit anderen Abmessungen

Hierzu ί Biatt zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Kontaktfedernhalbzeug zur Herstellung von Potentiometerschleifern, bestehend aus einer Anzahl mit ihren Achsen parallel zueinander angeordneter und seitlich aneinanderliegender Drahtabschnitte annähernd gleicher Länge, die auf einem Teil ihrer Länge im Bereich eines sich senkrecht zu ihrer Achse erstreckenden Streifens in ein eine Brücke bildendes elektrisch gut leitendes Material eingebettet sind, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Drahtabschnitten (26) mehrere annähernd parallel zueinander und mit Abstand voneinander angeordnete Brücken (20, 27) vorgesehen sind.

2. Kontaktfedernhalbzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drahtabschnitte (26) aus einer Edelmetallegierung bestehen und einen Durchmesser von etwa 0,05 bis 0,1 mm aufweisen.

3. Kontaktfedernhalbzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Brücken (20,27) aus vorzugsweise galvanisch aufgebrachtem Silber, Kupfer oder Nickel bestehen.

4. Kontaktfedernhalbzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Anzahl von nebeneinander liegend verbundenen Schleiferabschnitten (29) enthält, die durch Zerschneiden (38) parallel zu den Drahtabschnitten (26) voneinander trennbar sind.

5. KontaKtfedernhalbzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen den Brücken ^20, 27) liegenden Teile der Drahtabschnitte (21, 26) durch ;ine elektrisch nicht leitende schützende Maskierung bedeckt sind.

6. Kontaktfedernhalbzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, das die Querschnitte (69) der Drahtabschnitte derart abgeflacht sind, daß jeweils gegenüberliegende flache (70, 71) und jeweils gegenüberliegende bogenförmige (72, 73) Oberflächen gebildet werden, und bei jedem Drahtabschnitt der Abstand (H) zwischen den gegenüberliegenden flachen Oberflächen (70, 71) kleiner ist als der Abstand (D) zwischen den gegenüberliegenden bogenförmigen Oberflächen (72, 73) und die Drahtabschnitte mit ihren flachen Oberflächen seitlich nebeneinander liegen.