CH252004A - Druckempfindliches Widerstandsgerät. - Google Patents

Description

      Druckempfindliches    Widerstandsgerät.    Die     Erfindung    betrifft     ein        druckempfind-          liches    Widerstandsgerät von derjenigen Art,  die     ein.    oder mehrere nichtmetallische Leiter  elemente     aufweist,    zwecks     Anderung    des       elektrio'ohen        Widerstandes    de Gerätes durch  Ausübung     ,eines    Druckes auf die     Leiter-          elemente.     



  Die Elemente solcher     druckempfindlicher     Widerstandsgeräte bestehen gewöhnlich aus       Kohlenkörnchen,        Kohlenplättchen    und der  gleichen. Es, wurde nun gefunden, dass für  gewisse Verwendungszwecke     bessere    Ergeb  nisse dadurch     erzielt    werden können, wenn  die Elemente aus einem leitenden     Material          hergestellt    werden, das wenigstens     teilweise     aus     Titaniumdioxyd        besteht.     



  Nach vorliegender Erfindung wird ein       verbessertes,        druckempfindliches,        elektrisches     Widerstandsgerät der angegebenen     Art    ver  wirklicht, dessen     elektrisch    leitende     Elemente     aus einem keramischen     Material    hergestellt  sind,

   das wenigstens zum Teil aus einem  niedrigeren Oxyd von Titan als     T102        besteht.     Solche     leitende    keramische     Titanium-Mate-          rialien    werden im nachstehenden als     "Kera-          mikleiter"    bezeichnet.  



  Die in vorliegender Erfindung verwende  ten Keramikleiter können in der, in der       britischen        Patentschrift        Nr.467113    beschrie  benen     Axt    und Weise, aber auch nach     andern     bekannten Verfahren     hergestellt    werden.  



  In Widerstandsgeräten nach vorliegen  der     Erfindung    werden     vorzugsweise    eine    Reihe von     Keramikleiterelementen        verwendet,     in solcher Anordnung, dass ihr     Kontakt-          -vsidexstandeinen    weniger als<B>50%</B> (z. B.

    1 bis     10%)    betragenden Teil des     Gesamt-          widerstandes    des Gerätes bildet.     Weiterhin     sind     die        Abmessungen    der Elemente in  der Richtung, in welcher der Strom fliessen  soll, vorzugsweise nicht grösser als die durch  schnittliche Abmessung der Elemente ge  messen in der senkrecht zur     Stromflussrich-          tung    stehenden Ebene.  



  In einem Ausführungsbeispiel eines  W     iders@andsgerätes    nach vorliegender Erfin  dung ist eine Menge Körnchen     aus    zerstosse  nem     Karamikleitermaterias,    deren Grösse  von feinem Pulver bis     etwa    ein Millimeter  Korndurchmesser     variiert,    in einer Porzellan  röhre von 6 mm     Innendurchmesser    und  15     mm    Länge und     mit        Messing-Klemmen-          beschlägen    ausgestattet, eingeschlossen.

   Der  eine     Klemmenbeschlag    ist fest an der  Röhrenwandung     befestigt    und weist einen  an ihm     befestigten    Verbindungsdraht auf,  während der andere aus     einem    Pfropfen oder  Kolben besteht, der     innerhalb    der Röhre  gleitbar und mit einem biegsamen Verbin  dungsdraht versehen ist.

   Bei einer angeleg  ten Spannung von 150 Volt     variierte    das       scheinbare        Widerstandsvermögen    von 30  bis 0,25     Megohm,    wenn der Druck auf     den,          Gleitpfropfen    von einem sehr leichten Druck  von     weniger    als 1     kg/cm@        bis    zu einem       Druck    von 36     kg/cm@        anwuchs.         Im     Vergleich    mit einem druckempfind  lichen     Kohlenwiderstand    ähnlicher     Bauart,

            isst    das     Widerstandsvermögen    der     Kohlen-          körnchen    viel niedriger als dasjenige der       Keramikleiterkörnchen    für einen gegebenen       ausgeübten.    Druck;

   aber     es,    wurde gefunden,  dass     eine        gegebene        prozentuale        Änderung    des  Druckes eine grössere prozentuale Änderung  des     Widerstandsvermögens    mit     einem    Kera  mikleiter als mit     Kohle        hervorruft.        Überdies     kann in vielen     Anwendungen    beim Gebrauch  von     Keramikleitern    ein grösserer Arbeits  druck verwendet werden als, beim Gebrauch  von Kohle.  



  Wo das druckempfindliche Gerät starke  Ströme führen soll, werden die Elemente       vorzugsweise    in der     Form        dünner    Plättchen  aus     Keramikleitermaterial    hergestellt. Falls       gewünscht,    können die     Endplatten    mit     einem     Metall überzogen     werden,    z.

   B.     mittels    Ruf  spritzens oder     "Aufbrennen",    um einen     guten          Klemmenkontakt    zu erhalten.     Zwischen     einigen oder     allen        Keramikleiterplättchen          können        Metallplättchen    eingelegt werden,  um die im Widerstand     entwickelte    Wärme  zu     zerstreuen.     



       Gewisse        Leitmaterialien    weisen die       Eigenschaft    auf, dass ihr spezifischer Wider  stand bei vergrösserter angelegter     Spannung          abnimmt.    Nach der     brit.        Patentschrift          Nr.467190    weisen     Keramikleitenssttoffe    der  bezeichneten     Art    diese     Strom-zu-Spannungs-          Beziehungen    auf.

   Druckempfindliche Wider  standsgeräte nach     vorliegender    Erfindung  besitzen     diese    nicht     Ohmsche    Eigenschaft, und  es wurde gefunden, dass diese Eigenschaft  bei     gewissen    Anwendungen mit Vorteil be  nützt werden kann.

   Zwei     Ausführungsbei-          spiele    solcher     Anwendungen    sind nach  stehend mit Bezug auf beiliegende     Zeich-          nung        beschrieben,        und    zwar zeigt:       Fig.    1     .einen    Stromkreis zum Aufrecht  halten einer     konstanten    Spannung, die von  einem Dynamo veränderlicher Geschwindig  keit erzeugt werden soll, und       Fig.    2     einen    Ausschalter in     schematischer     Form.

      In     Fig.    1 bezeichnet 1 einen Dynamo,  der mit einer normalen     Nebenschluss-Feld-          wicklung    2 und     einer        Gegenfeldwicklung    3  versehen ist. Ein gemäss vorliegender Er  findung aus einer Reihe Scheibchen aus       Keramikleitermaterial        konstruierter    druck  empfindlicher Regler 4 ist     in.    Reihe mit einer       Solenoidspule    5 und der     Gegenfeldwick-          lung    3 im     Nebenschluss    zum Dynamo ver  bunden.

   Ein Feldregler     bekannter        Art        ist    mit  6 bezeichnet.  



  Der durch die     Gegenfeldwicklung    3,  die     .Solenoidspule    5 und den druckempfind  lichen Regler 4 fliessende Strom     betätigt     einen     Solenoidmechanismus        5a    so, dass bei       einem    Anwachsen des Stromes     ein    vergrösser  ter Druck auf den Regler 4 ausgeübt wird.

    Wenn die     Maschinenspannung    zufolge ver  grösserter     Geschwindigkeit    wächst, so wird  der Strom im     Regler    4, kraft seiner nicht  linearen Beziehung von     Spannung    zu Strom,  mehr als proportional anwachsen; und gleich  zeitig     vergrössert    das     Solenoid    den Druck  auf den druckempfindlichen Regler und  verursacht einen noch grösseren     Stromzu-          wachs.    Der daraus     resultierende    kombinierte  Effekt reduziert den magnetischen Kraft  fluss des     Dynamofeldes    und korrigiert die  vergrösserte Spannung.  



       In    einer weiteren Anwendung vorlie  gender     Erfindung    auf     Ausschalter    zur       Unterbrechung        starker    Ströme, sind zwei       Kontaktpaare        parallel        geschaltet,    wobei das       erste    sich öffnende Paar durch ein     Wider-          standsgerät    überbrückt     wird.    Der Wider  stand muss jedoch genügend klein sein, um  den Strom ohne     einen    Spannungsabfall sol  cher Grösse durchgeben zu können,

   dass ein  Lichtbogen über die     Kontakte    aufrechter  halten würde, aber doch von solcher Grösse,  um den durch das zweite     Kontaktpaar    zu  unterbrechenden Strom merklich zu ver  ringern.  



       Fig.    2 stellt     eine        Einrichtung    für den  letztgenannten Zweck dar.  



  Die Hauptkontakte 1 und 2 des Aus  gchalters liegen einander     gegenüber,        ebenso     wie die     Nebenkontakte    3 und 4. Der Haupt-           kontakt    2 und der Nebenkontakt 4 werden  von einem Arm 5 getragen und beim Öff  nen des     Ausschalters        gemeinsam    bewegt.  In der     Zeichnung    sind die Hauptkontakte  1 und 2     getrennt        gezeigt,    da der Arm 5 in  der     Richtung    des Pfeils "A"     bewegt    worden  ist.

   In     dieser    Lage     des    Armes 5 wird der  Stromkreis durch     das        druckempfindliche     Gerät 6     vervollständigt.    Letzteres     besteht     aus einer Anzahl sich berührender kera  mischer     Solleibchen,    die     mittels    der Feder 7  so     aufeinandergedrückt    werden, dass der       Widerstand    einen     kleinen    Wert aufweist.

    Ein     weiteres    Bewegen des die     Kontakte    2       und    4     tragenden.        Armes    5 entlastet den  Widerstand 6 vom Federdruck, wodurch der  Strom verringert wird, und die Nebenkon  takte 3 und 4 endlich geöffnet werden, wo  mit der Strom vollends unterbrochen wird.

    Dieser     endgültige        Stromunterbruch    wird im  Falle von     Wechselstrom    durch die     rieht.          Ohmschen        Eigenschaften    des     Widerstandes     unterstützt, da die     Wellenform    des Stromes  durch das Widerstandsgerät, gegenüber der       Sinus-Wellenform    der     Spannung,    verzerrt  wird, und das     Zeitintervall,    während dem  der Strom     einen    zum Löschen des Licht  bogens     genügend    kleinen Wert aufweist,

    länger ist als im Falle einer     SinusLWellen-          form.  

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Druckempfindliches elektrisches. Wider standsgerät, dadurch gekennzeichnet, dass es elektrisch leitende Elemente aufweist, die aus einem keramischen Material hergestellt sind, das wenigstens zum Teil aus, einem niedrigeren Oxyd von Titan als TiO2 besteht. UNTERANSPRüCHE 1.

   Gerät nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anzahl leitender keramischer Elemente vorgesehen ist, und zwar in. so grosser Zahl, dass ihr Kontakt widerstand einen nicht weniger als; 50 betragenden Teil des Gesamtwiderstandes des Gerätes bildet. 2.

   Gerät nach Patentanspruch und Un- teranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abmessungen der Elemente in der Rich- tung, in welcher der Strom fliessen muss, nicht grösser sind als die durchschnittliche Abmessung der Elemente gemessen in der senkrecht zur Stromflussrichtung stehenden Ebene. 3.

   Gerät nach Patentanspruch und Un- teTansprüchen 1 und 2, dadurch, gekenn zeichnet, dass die genannten Abmessungen der Elemente 1-10% der genannten durch- schnittlichen Abmessung betragen. 4.

   Gerät nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Elemente aus Körn- chen des zerstossenen, leitenden, keramischen Materials bestehen. 5. Gerät nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Elemente die Form dünner Plättchen; aufweisen. 6.

   Gerät nach Patentanspruch und Un- teJranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass Metallplättchen wenigtstens zwischen einigen. der keramischen. Plättehen eingelegt sind.