Drahtloser elektrischer Widerstandskörper. Die Erfindung bezieht sich auf einen drahtlosen elektrischen Widerstandskörper.
Es sind verschiedene solche Widerstands- körper bekannt, jedoch haben die meisten (teil Nachteil, class an der Stelle;
wo die Zu leitullg, finit der Widerstandsmasse verbun den ist, sich durch die ungleichmässige Aus- delinung des Metalles und der Masse nach und nach ein Spielrauen bildet und alsdann ein Flammbogen entstellt, der das Metall fortbrennt und infolgedessen den Wider standskörper unbrauchbar macht.
Es ist auch oft versucht worden, dem Übelstand auf gal vanischem Wege abzuhelfen, indem nian die Masse mit einem Metallüberzuge versah, um dadurch eine gute Verbindung zu schaf fen; doch gibt auch dieses mehr oder we niger Anlass zu Störungen, da nach längerer Zeit immer wieder der AusdehnungsLlnter- schied sich füllbar macht und die Verbin dung lockert..
Die vorliegende Erfindung hilft diesem l:belstaild ab. Es ist bei ihr voll dem Ge danken ausgegangen, den Strom durch all- inählichen L\bergang- vom guten zum schlechten Leiter zu überführen. Bei der Bogenlampe verwendet man Kohlenstifte, llnct dient zur Zuleitung des Stromes eine \letallhülse,
welche auf den Kohlenstiften auf-esteckt wird. Dies hat sich gut bewährt, da die Kohle ein schlechter Wärmeleiter ist und an der- Verbindungsstelle nur ilzässig erwärmt wird.
Nach vorliegender Erfindung werden null als Anschlussstutzen Kohlenstifte verwendet, welche an dein in der eigentlichen Wider standsmasse steckenden Ende mit einer oder mehreren hülsenartigen Schichten versehen sind, deren Material so gewählt ist, dass, in der Richtung vom Kohlenstifte zur Wider standsmasse genommen, jede folgende Masse einen grösseren elektrischen Widerstand be sitzt als die vorhergehende.
Auf der Zeichnung sind mehrere Ausfüh rungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes veranschaulicht.
Fig. 1 zeigt im Längsschnitt: eineu An schlussstutzen mit einer einzigen Übergangs schicht versehen; Fig. 2 ist. ein Quersc.linitt nach der Linie A-B von Fig. 1; Fig. 3 stellt. einen Anschlussstutzen mit zwei Cbergangsschichten dar; Fig. 4 ist ein Querschnitt nach der Linie C'--D von Fig. 3;
Fig. 5 zeigt den fertigen Anschlussstutzen in die eigentliche Widerstandsmasse einge setzt: Die Fig. 6 und 7 zeigen in Längs- und in Querschnitt (nach der Linie E-F von Fig. 6<B>)</B> ein Ausführungsbeispiel des Erfin dungsgegenstandes in Form einer Koch platte;
Fig. 8 und 9 sind ähnliche Schnitte (Quer- schnitt nach der Linie G-H von Fig. 8) einer als Plätteeisenheizkörper ausgebilde ten Ausführungsform; Fig. 10 ist ein Längsschnitt eines als Tauchelement ausgebildeten Beispiels, Fig. 11 ein Schnitt nach der Linie H--K von Fig. 10; Fig. 12 zeigt in grösserem Massstab eine Einzelheit eines solchen Tauchelementes in anderer Ausführung als wie in Fig. 10.
In Fig. 1 bis 4 bedeutet. 1 den zweck mässigerweise aus Elektrodenkohle oder dergleichen bestehenden Kohlenstift. 2 die an seinem einen Ende aufgebrachte erste Übergangsschicht, die aus Graphit mit Zii- satz eines Bindemittels, wie z. B. Wasser glas, besteht. 3 ist eine die Schicht \? um gebende nveite Schicht. die ausser Graphit und Bindemittel einen gewissen Prozentsatz eines Olvdes oder sonstigen, schlechter alz, jene erste Masse leitenden Körpers enthält. sei es ein 1-letalloxgd, wie z.
B. Aliiminiuni- oxyd. oder Abrasit. künstlicher Schmirgel. Braunstein oder dergleichen.
Das Aufbringen der >Cbergangsscliichten ? und 3 auf den Kohlenstift 1 kann beispielz- v.-eise etwa fol;enclerweise geschehen: <B>AUS</B> Graphit und einem passenden Bindemittel. z. B. -#Ä"asserglas. wird eine teigartige 1Zasse gebildet und diese auf das Einsatzende des Kohlenstiftes 1 so aufgetragen, dass sie eine gleichmässige, geschlossene Schicht bildet.
Diese Schicht lässt man erhärten und durch stetiges Erhitzen vollkommen austrocknen, wobei sie sich mit der den Stift bildenden Alasse unter Bildung einer Hülse innig ver- bindet.
Alsdann wird in derselben Weise mit. Bildung einer zweiten und, wenn notwendig, einer dritten Schicht fortgefahren, jedoch schon bei der zweiten Schicht verwendet. man nicht nur Graphit, und Bindemittel :z. B. Wasserglas). sondern man mischt schon etwas elektrisch schlechter leitende Körper. z. B.
Oxyde, in diese teigartige l\Iasse, so dass der Widerstand in der zwei ten Schicht schon grösser wird als in der ersten.<B>Je</B> nach Bedarf fährt man fort und verwendet eine oder mehr Schichten, von denen jede folgende einen grösseren elek trischen Widerstand besitzt als die voran gehende. Nachdem nun die letzte Schicht ebenfalls ausgetrocknet worden ist, setzt. man diesen so zubereiteten Stift in die eigentliche Widerstandsmasse, welche noch teigartig ist und sich während des Trocknens mit dem durch die beschriebenen Schichten ge bildeten Kopfe des Kohlenstiftes fest ver bindet.
Auf diese Weise erhält man einen vorzüglichen Überzug des Stromes. Derselbe ist so gut, dass nach den bisher angestellten Versuchen an dieser Stelle fast gar keine Er wärmung stattfindet und der Strom nur die eigentliche Widerstandmasse erwärmt. Die l.bergangsschichten lassen sich Matt als teig- artige A-lassen auch als fertige Hülsen auf clen Kohlenstift. bezw. die vorangehende Schicht aufbringen.
Fig. 5 zeigt den in beschriebener Weise: zubereiteten, mit Hülsen 6. 7 ausgestatteten. Anschlussstutzen in die eigentliche Wider- standsmasse 8 eingeführt. Zur Zuleitung des Stromes zum Stutzen dient eine über den Kohlenstift 5 gesteckte Metallhülse 4 mit Querbohrung 1_0 für das Durchstecken eines Drahtes und Klemmschraube 9 zum Festhal ten des letzteren.
Da der Kohlenstift noch immer ein verhältnismässig guter Stromleiter ist, so erleidet der Übergang des Stromes von der Metallhülse zum Stifte keine Störung. Ausserdem werden beide Teile nur mässig er wärmt. Die eigentliche Widerstandsmasse 8 setzt. sich zw-eckrn.ässig zusammen aus 025-d, spe ziell aus Abrasit (Aluminiumoxyd oder künstlichem Schmirgel oder Braunstein), Tonerde, Graphit und Wasserglas.
Das Ver hältnis der einzelnen Substanzen ist zweck- mässigerweise folgendes. kann aber auch an ders gewählt werden: 3 Raumteile Aluminiumoxyd (Abrasit oder künstlicher Schmirgel) oder Braunstein etc., 2 Raumteile Tonerde, 8 Raumteile Graphitpulver und etwa 6 Raumteile Wasserglas.
Die Mischung knetet man zu einem har ten Brei und füllt diesen dem Zweck ent sprechend in eine Form, in welche der prä parierte Anschlussstutzen gesteckt. ist., und lässt die Form mit dem Inhalt in einem leicht. erwärmten Raum austrocknen. Nach dem die Masse hart ist., lässt man einen ge nügend starken Strom hindurch, worauf auch der Kern der Masse vollkommen aus getrocknet wird und das Ganze zu einer steinharten Masse ei-starr!, die auch nach mehrmaligem starkem Erwärmen durch clen Strom unverändert bleibt.
Lm einen nach oben beschriebener lIe- thode Hergestellten Widerstandskörper in einer Kochplatte oder einem Plätteisen etc. verwenden zu können, muss er noch nach aussen gegen Elektrizität isoliert werden. Jedoch soll. das Isoliermaterial nach Mög lichkeit ein guter Wärmeleiter sein und in folgedessen mit dem Widerstandskörper selbst. eine Masse bilden. Ausserdem muss dieses Material hohe Temperaturen aus halten können, ohne sich. zu verändern.
Ein solches Isoliermaterial setzt sich zweckmässigerweise zusammen aus Sclia- m.ottemehl und Oxyden, wie z. B. Alumi niumoxyd, Abrasit (künstlicher Schmirgel oder Braunstein).
Das Verhältnis ist zum Beispiel ca. 60 Schamottemehl. 40 o Oxyde. Diese Mischung wird mit Wasserglas ebenfalls zu einen Brei an--erührt und mit diesem der Wider- standskörper umhüllt. Alsdann lässt man diese Hülle. langsam austrocknen, zuerst durch Lagerung, sodann durch Stromdurch gang, wobei sie sich mit, der Widerstands- masse zu einem kompakten Ganzen fest. verbindet.
Bei der in Fig. 6 und 7 dargestellten Koch platte sind 11 die mit: ersten Hülsen 15, 1 und zweiten, äussern Hülsen 16, 17 in die Widerstandsmasse eingesetzten Anschluss stutzen. Die Widerstandsmasse verläuft in zwei Armen 12, 13 zwischen Teilen 18, 19, 20, die aus Isoliermaterial der oben be- schr iebenen Art bestehen.
Bei dem durch Fig. 8 und 9 dargestell ten Heizkörper für elektrische Glätteeisen sind 27. 22 die in oben beschriebener Weise ausgebilcleLen Anschlussstutzen, die in der Widerstandsmasse 23 stecken. 24 ist das Isoliermaterial.
In den Fig. 10 und 11, die ein Tauch- elenen1 darstellen. ist 25 eine 1\letallhülse für die Zuleitung des Stromes zu einem An- schlusss.tutzen 26 der oben beschriebenen Art..
Dieser Anschlussstutzen trägt an seinem andern Ende eine erste hülsenförmige tbergangsscliicht. 27 und eine zweite Schicht 28 von grösserem Widerstande. Ei, steckt bis zu diesen Schichten in einem Tonrohre ?9. das ihn gegen die Widerstandsmasse 30 iso- liei t., damit der durch diesen Stutzen flie ssende Strom nur auf dem Wege durch die Schichten 27 und 28 an die Widerstands masse 30 gelangen kann.
Diese letztere ist an dem den Übergangsschichten 27, 28 ent gegengesetzten Ende von einem Ring 31 aus Kohle (Graphit) umgeben, von dem ein seit licher Zapfen nach aussen durch. die Isolier schicht 3I1, 35 geführt und hier zwecks An schlusses eines Stromleiters mit einer Me- tallh.ülse 32 versehen ist.
Die Fig. 12 zeigt einen andern Anschluss für den obern Teil eines solchen Tauch elementes an die Stromleitung. An Stelle des Ringes 31 aus Graphit. oder Kohle sind in sechs in die Widerstandsmasse 30 einge arbeitete halbzylindrische Kerben Graphit oder Kohlenstifte M. <B>35.</B> 38 eingesetzt, die auf ihrer innern Seite mit einer Schicht 39.
4.0 von höherem Widerstande versehen sind, welche den Strom von der Widerstands- inasse 30 an die Graphit- oder Kohlenstifte iiberleitet.
Ein Element der mit Bezug auf Fig. 10 bis 12 beschriebenen Beschaffenheit kann bei etwa 00 cm Länge und etwa 40 mm Durchmesser bis zu 1000 Watt aufnehmen. Eine kleine Vergrösserung des Durchmes- sers genügt, um auf 2000 bis 4000 Watt zii kommen.
Widerstandskörper der beschriebenen Art lassen sich nicht nur als Heizkörper für die verschiedenen elektrischen Heiz- und Kochapparate und dergleichen; sondern anal als Regulierwiderstände verwenden.
Wireless electrical resistance body. The invention relates to a wireless electrical resistance body.
Various such resistance bodies are known, but most of them (some disadvantages, class;
where the lead, finite, is connected to the resistance mass, the uneven expansion of the metal and the mass gradually creates a looseness and then disfigures a flame arc which burns away the metal and consequently makes the resistance body unusable.
Attempts have also often been made to remedy the problem by galvanic means, in that the mass is covered with a metal coating in order to create a good connection; but this also gives more or less cause for disturbances, since after a long time the expansion difference can be filled again and again and the connection loosens.
The present invention remedies this problem. She went out full of thought to transfer the current through gradual transition from the good to the bad conductor. In the case of the arc lamp, carbon pins are used, and a lethal sleeve is used to conduct the current.
which is attached to the carbon pins. This has proven to be very effective, since the carbon is a poor conductor of heat and is only warmed up at the connection point.
According to the present invention, zero carbon pins are used as connecting stubs, which are provided at your end in the actual resistance mass stuck with one or more sleeve-like layers, the material of which is chosen so that, taken in the direction from the carbon pins to the resistance mass, each subsequent mass a greater electrical resistance than the previous one.
On the drawing several Ausfüh approximately examples of the subject invention are illustrated.
Fig. 1 shows in longitudinal section: a connection piece provided with a single transition layer; Fig. 2 is. a transverse line along the line A-B of Fig. 1; Fig. 3 represents. a connection piece with two transition layers; Figure 4 is a cross-section on line C'-D of Figure 3;
Fig. 5 shows the finished connecting piece inserted into the actual resistance mass: Figs. 6 and 7 show in longitudinal and in cross section (according to the line EF of Fig. 6) an embodiment of the subject of the invention in Shape of a cooking plate;
8 and 9 are similar sections (cross section along the line G-H of FIG. 8) of an embodiment designed as a flat iron heater; FIG. 10 is a longitudinal section of an example designed as an immersion element; FIG. 11 is a section along the line H - K of FIG. 10; FIG. 12 shows, on a larger scale, a detail of such an immersion element in a different design than in FIG. 10.
In Figs. 1 to 4 means. 1 the conveniently made of carbon electrodes or the like carbon pin. 2 the first transition layer applied at one end, which is made of graphite with the addition of a binding agent, such as B. water glass consists. 3 is the layer \? around the next layer. which, besides graphite and binding agent, contains a certain percentage of an oil or other, worse alz, body that conducts that first mass. be it a 1-letalloxgd, such as
B. Aliiminiuni- oxide. or abrasite. artificial emery. Brownstone or the like.
The application of the> transitional class? and 3 on the carbon pin 1 can, for example, be done as follows: <B> OFF </B> graphite and a suitable binder. z. B. - # Ä "water glass. A dough-like 1Zasse is formed and this is applied to the insert end of the carbon stick 1 in such a way that it forms a uniform, closed layer.
This layer is allowed to harden and, through constant heating, to dry out completely, whereby it is intimately connected with the alasse forming the pin to form a sleeve.
Then in the same way with. Continued formation of a second and, if necessary, a third layer, but already used for the second layer. one not only graphite, and binders: z. B. water glass). rather, one mixes bodies that are a little less electrically conductive. z. B.
Oxides, in this dough-like lass, so that the resistance in the second layer is already greater than in the first. <B> Depending </B> as required, one continues and uses one or more layers, each of which follows has a greater electrical resistance than the preceding one. Now that the last layer has also dried out, sets. you put this so prepared pen in the actual resistance mass, which is still dough-like and firmly ver binds itself during drying with the ge formed by the layers described head of the carbon pen.
In this way an excellent coating of the stream is obtained. The same is so good that, according to the experiments that have been made so far, there is almost no heating at this point and the current only heats the actual resistor mass. The transition layers can be matt as dough-like A-leaves as finished sleeves on the carbon stick. respectively apply the previous layer.
Fig. 5 shows the in the manner described: prepared, equipped with sleeves 6. 7. Connection piece inserted into the actual resistance mass 8. A metal sleeve 4 with a transverse bore 1_0 for inserting a wire and a clamping screw 9 for securing the latter is used to feed the current to the nozzle.
Since the carbon pin is still a relatively good conductor, the transition of the current from the metal sleeve to the pin is not disturbed. In addition, both parts are only moderately heated. The actual resistance mass 8 sets. Occasionally composed of 025-d, especially of abrasite (aluminum oxide or artificial emery or brownstone), clay, graphite and water glass.
The ratio of the individual substances is conveniently as follows. but can also be chosen differently: 3 parts aluminum oxide (abrasite or artificial emery) or brownstone etc., 2 parts clay, 8 parts graphite powder and about 6 parts water glass.
The mixture is kneaded into a hard pulp and filled according to the purpose into a mold into which the prepared connection piece is inserted. is., and lets the form with the content in one easily. dry out the heated room. After the mass is hard, a sufficiently strong current is allowed to pass through, whereupon the core of the mass is completely dried out and the whole thing becomes a rock-hard mass, egg-rigid! Which remains unchanged even after repeated strong heating by the current .
In order to be able to use a resistance body produced in accordance with the above-described method in a hotplate or flat iron, etc., it still has to be isolated from the outside against electricity. However, should. the insulating material, if possible, be a good conductor of heat and consequently form a mass with the resistor body itself. In addition, this material must be able to withstand high temperatures without becoming. to change.
Such an insulating material is expediently composed of Sclia- m.ottemehl and oxides, such as. B. Alumi nium oxide, abrasite (artificial emery or brownstone).
The ratio is, for example, about 60 fireclay flour. 40 o oxides. This mixture is also mixed into a pulp with water glass and the resistance body is enveloped with this. Then you leave this shell. dry out slowly, first by storage, then by passage of current, whereby they solidify with the resistance mass to a compact whole. connects.
In the cooking plate shown in Fig. 6 and 7 are 11 with: first sleeves 15, 1 and second, outer sleeves 16, 17 clip inserted into the resistance mass connection. The resistance mass runs in two arms 12, 13 between parts 18, 19, 20 which are made of insulating material of the type described above.
In the heating element for electric straightening irons illustrated by FIGS. 8 and 9, 27, 22 are the connecting pieces that are designed in the manner described above and are plugged into the resistance mass 23. 24 is the insulating material.
In FIGS. 10 and 11, which show a diving element 1. 25 is a metal sleeve for the supply of the current to a connection piece 26 of the type described above.
This connecting piece carries a first sleeve-shaped transition section at its other end. 27 and a second layer 28 of greater resistance. Hey, stuck in a clay pipe up to these layers? 9. that it is isolated from the resistance mass 30, so that the current flowing through this connecting piece can only reach the resistance mass 30 on the way through the layers 27 and 28.
This latter is surrounded at the opposite end of the transition layers 27, 28 ent by a ring 31 made of carbon (graphite), from which a since Licher pin to the outside. the insulating layer 3I1, 35 is guided and here is provided with a metal sleeve 32 for the purpose of connecting a current conductor.
Fig. 12 shows another connection for the upper part of such a diving element to the power line. Instead of the ring 31 made of graphite. or carbon are inserted in six semi-cylindrical notches graphite or carbon pins M. <B> 35. </B> 38 worked into the resistance mass 30, which on their inner side with a layer 39.
4.0 are provided with higher resistance, which transfers the current from the resistor mass 30 to the graphite or carbon pins.
An element of the nature described with reference to FIGS. 10 to 12 can absorb up to 1000 watts at about 00 cm in length and about 40 mm in diameter. A small increase in diameter is enough to get up to 2000 to 4000 watts.
Resistance bodies of the type described can not only be used as heating elements for various electrical heating and cooking appliances and the like; but use anal as regulating resistors.