Verfahren zur Herstellung eines induktionsfreien, gitterförmigen, elektrischen Widerstandselementes. Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines in duktionsfreien, gitterförmigen, elektrischen Widerstanäselementes, und ein nach diesem Verfahren hergestelltes Widerstandselement.
Unter "induktionsfreiem Widerstandsele ment" soll dabei ein solches verstanden wer- den,, bei welchem sich die beim Stromdurch gang entstehenden Felder im wesentlichen gegenseitig selbst aufheben. Zufolge des den gewöhnlichen Metallen eigenen, niedrigen spezifischen Widerstandes war es stets er forderlich, elektrische Widerstände aus z. B.
durch Unterteilen oder Auswalzen von Me tallstücken erhaltenen langen und relativ dünnen Bändern herzustellen. Diese Bänder wurden derart zu Spulen oder zu Windun gen gebogen, -welche letzteren als Gitter be kannt sind, :
dass eine genügende Länge Me tall in einem kleinen Raum untergebracht werden konnte, wobei zwischen den parallel verlaufenden Teilen des Bandes Luftzwi- schenräume gelassen wurden, damit die im Widerstand entwickelte Wärme durch Kon- vektion leicht abgeführt werden konnte. Es ist bekannt,
dass geringer mechani scher Widerstand das' Ergebnis derartiger Konstruktionsarten ist und dieser die mini malen Abstände der Windungen des Me- taller bestimmt, da deren gegenseitige Berüh- rung auch im Betrieb vermieden werden soll.
Die Verwendung von dünnen Bändern er schwert die Herstellung von Widerstands gittern bestimmter Art, weil, sich Schwierig keiten beim Einhalten der Abstände von Windung zu Windung einstellen und, sich die Bänder beim Herstellen des Widerstands elementes leicht verwickeln.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines induktionsfreien, gitterför- migen, elektrischen Widerstandselementes, bestehend aus einer durch parallel zueinan der verlaufende Einschnitte in Stäbe auf geteilten Metallplatte.
Dass erfindungsgemässe Verfahren zeich net sich dadurch aus, dass die zwischen den Stäben zuletzt verbleibenden Stege- um 180 und derart umgebogen werden, dass der Mit telteil von je zwei benachbarten Stäben in einem lichten Abstand, der mindestens gleich der Breite der Einschnitte ist, flächenparallel zueinander zu liegen kommen.
Solche Elemente können, wenn sie zum Beispiel noch durch Deformieren ihres Quer- schnittes versteift werden, ein unbeabsichtig- tes Nachgeben des Gitters in mindestens zwei oder drei Richtungen verhüten.
Die Elemente können zu Heizkörpern zu sammengebaut werden, die bezüglich Ohm- schem Widerstand und Stromaufnahmefähig keit dem Gewünschten entsprechen, wobei sich die Schwierigkeiten der Behandlung lan ger, gewundener Bänder vermeiden lassen. Gemäss einer Variante kann die Platte erst wellenförmig gebogen und hierauf erst mit Sehlitzen oder Einschnitten versehen werden.
In der beiliegenden Zeichnung sind meh rere Ausführungsformen von nach dem erfin dungsgemässen Verfahren hergestellten Wi derständen beispielsweise dargestellt, und zwar zeigt:
Fig. 1 eine geschlitzte Platte fertig für die Weiterverarbeitung, <B>Mg.</B> 2 ein Schaubild eines aus der Platte nach Fig. 1 hergestellten gitterförmigen Wi derstandselementes, Fig.3 eine Draufsicht zu Fig. 2, Mg. 4 bis 6 analoge Ansichten der zwei ten Ausführungsform,
Fig. 7 und 8 Ansicht und Draufsicht eines weiteren Beispiels, Mg. 9 die Draufsicht einer Variante des Gitters nach Fig. 5, und <B><I>Mg.</I> 10</B> eine Draufsicht auf einen Teil eines Widerstandes., hergestellt aus einer An zahl von gitterförmigen Widerstandselemen ten.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 bis 3 findet eine Metallplatte Verwendung, in welcher Schlitze g angebracht sind, so dass die Platte eine Serie von Stäben aufweist, die bei x durch Streifen oder Stege aus demsel ben Metall miteinander verbunden sind. Zur Herstellung des Gitters werden aufeinander folgende Stäbe in flächenparallele Lage ge bracht,
indem die zuletzt verbleibenden Ver bindungsstreifen x der Platte abwechselnd um 180 umgebogen werden, derart, dass der Mittelteil von je zwei benachbarten Stäben in einem lichten Abstand, dar mindestens gleich der Breite der Einschnitte ist, par allel zueinander angeordnet sind. Beiderends des Gitters:
sind, wie aus Mg. 2 ersichtlich, Haken c angebracht, um jedes der Gitter in passender Weise auf eIektrisch isolierenden Stangen in allgemein bekannter Weise anzu bringen, wie in Fig.10 gezeigt.
Das auf diese Weise gebildete Gitter ist verhältnismässig starr. Erstens ist der Stab am einen Ende des Gitters relativ unbeweg- lich. in bezug auf den .Stab am gegenüberlie genden Ende :des:
Gitters, wenn Kräfte in senkrechter Richtung zur Stabfläche auf diese betreffenden Stäbe ausgeübt werden, und sodann setzt sich einer Torsionsbeanspru- chung, welche auf diese Stäbe in ihrer Ebene ausgeübt wird, ein grosser Widerstand ent gegen, da das Stabmaterial; hochkant an geordnet ist.
Die Ausführungsform gemäss den Mg. 4 bis 6 unterscheidet sich von derjenigen nach den Fig.2 und 3 dadurch, dass die Platte statt mit Schlitzen mit einer Serie von quer verlaufenden Einschnitten versehen ist.
Diese quer verlaufenden Einschnitte erstrecken sich von gegenüberliegenden Längsseiten der Platte. Um .die entstehenden Stäbe durch Biegen der sie verbindenden Stege um 180 in flächenparallele Lage zu bringen, sind die innern Enden dieser Einschnitte mit Aus nehmungen oder Bohrungen (l versehen, wel che dieses Abbiegen erleichtern.
Mg. 4 zeigt gebohrte Ausnehmungen d; es können aber auch andere Formen von Ausnehmungen als die beschriebenen verwendet werden. Die Platte ist in Fig. 5 fertig gebogen gezeigt; diese Konstruktion ist besser als die in den Fig.l bis 3 gezeigte, indem das Material der Platte fast vollständig ausgenützt wird.
Die Anordnung der Ausnehmungen d be wirkt eine Verringerung des Metallquer- schnittes des Stabes bei e beiderseits der Ausnehmung d (Fig.4). Es wurde nun ge funden, dass die durch den erhöhten Energie verlust an diesen Stellen.
reduzierten Quer- schnittes frei werdende Wärme genügend kompensiert wird -durch die Ableitung zum grösseren Querschnitt, der bei. x zwischen den Ausnehmungen d und den Enden der Stäbe verbleibt, Die Einschnitte oder Schlitze g in den Mg.
7 bis 9 werden vorzugsweise erst aus gestanzt oder ausgeschnitten, nachdem die Metallplatte wellenförmig gebogen würde, wie aus den Fig.8 und 9 ersichtlich. Ein zusätzlicher Vorteil wird dadurch erreicht, dass jeder Stab des Gitters über seine ganze Länge versteift wird durch die Krümmung seines Querschnittes bei<I>f</I> in Fig.8 und 7c in Mg. 9.
Die Mittelteile zweier benachbar ter Stäbe sind dann in einem lichten Ab stand gleich mindestens der Schlitzbreite flächenparallel. zueinander.
Gitter wie die beschriebenen können zweckmässigerweise, wie in. Fig. 10 gezeigt, montiert werden, indem die Haken c an den Enden der Gitter über isolierte Stangen h gehängt werden, welche in bestimmtem Ab stand voneinander in einem Rahmen z ge halten sind, wodurch der Möglichkeit der Berührung der Gitterstäbe vorgebeugt wird.
Bei der Herstellung der Gitter wird von Platten ausgegangen. Zum Biegen werden zweckmässig Biegewerkzeuge und Pressen verwendet, in einer für den Fachmann be kannten Art der Metallblechbearbeitung.
Die beschriebenen Ausführungsformen gestatten alle eine Veränderung des Ohm- sehen Widerstandes und der Strombelastbar keit der Gitter während der Herstellung, indem die Einschnitte oder Schlitze in grö sserem oder kleinerem Abstande voneinander angebracht werden, so dass eine grössere oder kleinere Zahl von Windungen aus einer ge gebenen Platte normaler Abmessung erhal ten wird.
Process for the production of an induction-free, grid-shaped, electrical resistance element. The present invention relates to a method for producing an induction-free, grid-shaped, electrical resistance element, and a resistance element produced according to this method.
The term "induction-free resistance element" is to be understood as meaning one in which the fields that arise during the passage of current essentially cancel each other out. As a result of the common metals own, low specific resistance, it was always necessary to use electrical resistances from z. B.
produce long and relatively thin strips obtained by dividing or rolling metal pieces. These ribbons were bent into coils or turns in such a way - the latter are known as lattices:
that a sufficient length of metal could be accommodated in a small space, leaving air gaps between the parallel parts of the strip so that the heat developed in the resistor could easily be dissipated by convection. It is known,
that low mechanical resistance is the result of such types of construction and that this determines the minimum spacing between the turns of the metal, since their mutual contact should also be avoided during operation.
The use of thin ribbons makes it difficult to produce resistance grids of a certain type, because difficulties arise in maintaining the spacing from turn to turn and the ribbons get tangled up when making the resistance element.
The invention relates to a method for producing an induction-free, lattice-shaped, electrical resistance element, consisting of a metal plate divided by incisions running parallel to one another in bars.
The method according to the invention is characterized in that the last remaining webs between the bars are bent over by 180 and in such a way that the central part of each two adjacent bars is parallel to each other at a clearance that is at least equal to the width of the incisions come to rest.
Such elements can prevent unintentional yielding of the lattice in at least two or three directions if, for example, they are stiffened by deforming their cross section.
The elements can be assembled to form radiators that correspond to what is desired in terms of ohmic resistance and current capacity, while avoiding the difficulties of handling long, winding tapes. According to a variant, the plate can first be bent in a wave-like manner and only then provided with seatbands or incisions.
In the accompanying drawing, several embodiments of resistors manufactured by the method according to the invention are shown, for example, namely:
Fig. 1 shows a slotted plate ready for further processing, <B> Mg. </B> 2 a diagram of a lattice-like resistance element produced from the plate according to FIG. 1, FIG. 3 shows a plan view of FIG. 2, Mg. 4 to 6 similar views of the second embodiment,
7 and 8 show a view and top view of a further example, FIG. 9 the top view of a variant of the grating according to FIG. 5, and <B> <I> Mg. </I> 10 </B> a top view of part of a Resistance. Made from a number of grid-shaped resistance elements.
In the embodiment according to FIGS. 1 to 3, a metal plate is used in which slots g are made so that the plate has a series of rods which are connected to one another at x by strips or webs made of the same metal. To produce the grid, successive bars are placed in a parallel plane,
by alternately bending the last remaining connecting strips x of the plate by 180, so that the middle part of each two adjacent bars are arranged parallel to each other at a clear distance, which is at least equal to the width of the incisions. Both ends of the grid:
2, hooks c are attached to suitably mount each of the grids on electrically insulating rods in a well known manner, as shown in FIG.
The grid formed in this way is relatively rigid. First, the rod at one end of the grid is relatively immobile. with respect to the rod at the opposite end: of:
Lattice, if forces are exerted on these rods in a direction perpendicular to the rod surface, and then a torsional stress, which is exerted on these rods in their plane, is subject to a great resistance, since the rod material; is arranged on edge.
The embodiment according to FIGS. 4 to 6 differs from that according to FIGS. 2 and 3 in that the plate is provided with a series of transverse incisions instead of slots.
These transverse cuts extend from opposite longitudinal sides of the plate. In order to bring the resulting rods into a plane-parallel position by bending the webs connecting them by 180, the inner ends of these incisions are provided with recesses or bores (1, which facilitate this turning.
Mg. 4 shows bored recesses d; however, other shapes of recesses than those described can also be used. The plate is shown fully bent in FIG. 5; this construction is better than that shown in Fig.l to 3, in that the material of the plate is almost completely utilized.
The arrangement of the recesses d causes a reduction in the metal cross section of the rod at e on both sides of the recess d (FIG. 4). It has now been found that the increased energy loss in these areas.
The heat released by the reduced cross-section is sufficiently compensated by the dissipation to the larger cross-section, which at. x remains between the recesses d and the ends of the rods, the incisions or slots g in the Mg.
7 to 9 are preferably only punched or cut out after the metal plate has been bent in a wave-like shape, as can be seen from FIGS. 8 and 9. An additional advantage is achieved in that each rod of the grid is stiffened over its entire length by the curvature of its cross section at <I> f </I> in FIG. 8 and 7c in FIG. 9.
The middle parts of two neighboring rods are then in a clear distance equal to at least the slot width parallel to the surface. to each other.
Lattice as described can conveniently, as shown in. Fig. 10, be mounted by hanging the hooks c on the ends of the lattice over insulated rods h, which were held in a certain distance from each other in a frame z ge, whereby the Possibility of touching the bars is prevented.
The production of the grids is based on panels. Bending tools and presses are expediently used for bending, in a type of sheet metal processing known to those skilled in the art.
The described embodiments all allow a change in the ohmic resistance and the current capacity of the grid during manufacture by making the incisions or slots at greater or lesser distances from one another, so that a greater or lesser number of turns from a given Plate of normal dimensions is obtained.