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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen elektrischen Vorwiderstand
zur Beeinflussung der einem elektrischen Verbraucher zugeführten
Stromstärke mit wenigstem einem elektrischen Kontakt zur
Einleitung des elektrischen Stroms und wenigstens einem Kontakt
zur Ableitung des elektrischen Stroms.
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Des
Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung eine Widerstandseinheit,
die den erfindungsgemäßen elektrischen Vorwiderstand
umfasst.
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Bekannte übliche
Vorwiderstände umfassen zur Widerstandserhöhung
angeordnete Drähte, die in mehreren Windungen auf einem
Träger angeordnet sind. Nachteilig an diesen Vorwiderständen
ist, dass diese sich durch kurzzeitige elektrische Überlast
z. B. aufgrund hoher Anlaufströme außerordentlich
stark erwärmen und dadurch zu einer Gefährdung
von umliegenden Bauteilen führen können. Dem kann
nur in geringem Maße durch den Einsatz von z. B. hohl ausgeführten
Keramikträgern entgegen gewirkt werden, da bei der schlagartigen
Erwärmung der Drahtwindungen der Keramikträger
nicht ausreichend schnell die Wärmemenge aus dem Draht
ableiten kann-, so dass nahezu die gesamte Wärmemenge vom
Draht gespeichert wird und nur langsam an die Umgebung abgeführt
werden kann. Nachteilig ist außerdem, dass die Formgebung
des Vorwiderstands bzw. der Drahtwindungen im Wesentlichen durch
die Materialzusammensetzung bestimmt ist, die wiederum abhängig
ist von der gewünschten Wärmeleitfähigkeit und
dem zu realisierenden Widerstandswert und der erforderlichen Leistung
beziehungsweise Stromstärke.
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Es
ist des Weiteren aus der
DE 10 2006 001 791 A1 ein Vorwiderstand bekannt,
mittels dessen die Wärmeabfuhr dadurch erhöht
wird, dass das Widerstandsmaterial großflächig
auf einem Träger aufgebracht ist. Nachteilig an dieser
Ausführungsform ist, dass durch den geringen Querschnitt
der aufgebrachten Widerstandsbahn die Belastbarkeit des Vorwiderstandes
mit höheren Strömen begrenzt ist und außerdem
dadurch der gesamte Vorwiderstand auf eine Temperaturüberhöhung
von maximal 45 K begrenzt ist.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Vorwiderstand
und eine den Vorwiderstand umfassende Widerstandseinheit zur Verfügung zu
stellen, die bei geringem Herstellungsaufwand eine exakte Einstellung
des Widerstands bei optimaler Wärmeabfuhr an die Umgebung
ermöglichen.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß mit dem im Anspruch
1 beanspruchten elektrischen Vorwiderstand sowie durch die im Anspruch
14 beanspruchte Widerstandseinheit gelöst.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen der Erfindung schließen sich in den jeweiligen
Unteransprüchen 2 bis 13 und 15 bis 18 an. Zur Ergänzung
wird ebenfalls eine erfindungsgemäße Verwendung
im Anspruch 19 des Vorwiderstandes und der Widerstandseinheit beansprucht.
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Erfindungsgemäß wird
ein elektrischer Vorwiderstand zur Beeinflussung der einem elektrischen Verbraucher
zugeführten elektrischen Stromstärke mit wenigstens
einem elektrischen Kontakt zur Einleitung des elektrischen Stroms
und wenigstens einem elektrischen Kontakt zur Ableitung des elektrischen Stroms
zur Verfügung gestellt, wobei der Vorwiderstand zwischen
den elektrischen Kontakten einen Leitungskörper zur Stromstärkenminderung
umfasst, der Karbon enthält.
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Es
ist bevorzugt vorgesehen, dass der Massenanteil von Karbon wenigstens
50% beträgt.
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Es
kann vorgesehen sein, dass der Vorwiderstand aus einem im Wesentlichen
massiven Karbonkörper ausgebildet ist.
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Im
erfindungsgemäßen Vorwiderstand bildet somit der
gesamte Leitungskörper eine Oberfläche aus, durch
die der Wärmeübergang an die Umgebung realisiert
werden kann.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass
der Leitungskörper aus reinem Karbon besteht.
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In
einem einfachen und kostengünstigen Aufbau ist der Vorwiderstand
in bevorzugter Ausführungsform derart ausgestaltet, dass
die Stromleitung zwischen den elektrischen Kontakten ausschließlich über
den Karbon aufweisenden Leitungskörper realisiert wird.
Dabei kann der Leitungskörper vollständig aus
Karbon bestehen oder auch aus einer Mischung von Karbon mit weiteren
Bestandteilen.
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In
einer alternativen Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass der
Leitungskörper auf einem als Isolator wirkendem Trägermaterial
montiert ist.
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In
einer alternativen Ausgestaltung kann dieses Trägermaterial
auch z. B. eine Metallplatte sein, an der sich ebenfalls die elektrischen
Kontakte befinden. Die Stromleitung wird somit über die
Metallplatte als auch über den Karbon umfassenden Leitungskörper
realisiert, wobei der Gesamtwiderstand des Vorwiderstandes aus den
einzelnen Widerständen des Leitungskörpers sowie
des Trägermaterials zusammengesetzt ist.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der
Leitungskörper zumindest teilweise mit einer Schutzschicht
bedeckt ist, die elektrisch isolierend wirkt. Dabei weist diese
Schutzschicht eine thermische Leitfähigkeit auf, die vorzugsweise
höher ist als die thermische Leitfähigkeit von
Karbon, um einen optimalen Wärmeaustrag aus dem Leitungskörper
zu realisieren. Das Material der Schutzschicht ist vorzugsweise
ein temperaturbeständiger Lack, mit zum Beispiel einem
wärmeleitenden Füllstoff, oder auch ein Silikonzement.
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Daneben
oder hinzukommend kann eine Beschichtung des Leitungskörpers
mit Zink vorgesehen sein, die in einer besonderen Ausgestaltung
der Erfindung zumindest bereichsweise verzinnt sein kann.
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Zur
Realisierung einer ausreichenden elektrischen Leitfähigkeit
kann der Übergang zwischen Leitungskörper und
angeschlossenen Elementen mittels einer Löterbindung hergestellt
sein. Die Verlötung kann dabei in einem Durchlaufofen durchgeführt werden.
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In
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen,
dass zwischen dem Leitungskörper und den elektrischen Kontakten
jeweils eine elektrische Kontaktierungsschicht angeordnet ist, die
einen spezifischen Widerstand von maximal 1/100 des Widerstandes
des Leitungskörpers aufweist. Bevorzugt sollte hier ein
Eisenwerkstoff, Kupfer, Nickel, Zink, Silber oder Gold bzw. eine
ihrer Legierungen zur Anwendung kommen.
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In
einer günstigen konstruktiven Ausgestaltung umfasst der
Vorwiderstand zur Ausbildung der elektrischen Kontakte in Stromflussrichtung
vor und nach dem Karbon umfassenden Leitungskörper jeweils
eine Kontaktierungsschelle, die den Leitungskörper und/oder
die Kontaktierungsschicht bevorzugt an seinen Enden umfangsseitig
kraft- und/oder formschlüssig elektrisch kontaktierend
umfasst. Durch diese Kontaktierungsschellen wird eine homogene hohe
Stromeinleitung erreicht und die elektrischen Kontakte zum Anschluss
weiterer Leiter oder Bauelemente realisiert. Zur Verringerung des
Widerstandes zwischen dem Leitungskörper und der Schelle
kann vorgesehen sein, dass diese verzinnt ist.
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In
einer alternativen konstruktiven Ausgestaltung ist vorgesehen, dass
der Vorwiderstand zur Ausbildung der elektrischen Kontakte in Stromflussrichtung
vor und nach dem Karbon umfassenden Leitungskörper jeweils
ein elektrisch leitfähiges Anschlusselement aufweist, welches
an den Leitungskörper und/oder an die Kontaktierungsschicht
mittels einer mechanischen, elektrisch leitfähigen Verbindung
befestigt ist. In dieser Ausgestaltung realisieren die Anschlusselemente
die elektrischen Kontakte zum Anschluss weiterer Leiter oder Bauelemente. Bevorzugt
ist die mechanische Verbindung eine Nietverbindung, eine Schweißverbindung
oder eine Pressverbindung. Die Pressverbindung ist dabei derart
hergestellt, dass zum Beispiel litzenförmige Kontakte in
den Karbonkörper während des Pressvorganges zur
Herstellung des Karbonkörpers eingepresst werden.
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Günstige
geometrische Ausgestaltungen der Leitungskörper sind Quaderformen
oder Zylinderformen oder Hohlzylinderformen mit glattem oder gewellten
Wandverlauf oder Formen, die einen Querschnitt eines typischen Tragflügelprofils
aufweisen. Insbesondere die letztgenannte Ausgestaltung ist strömungstechnisch
optimiert, so dass ein derart ausgestalteter Leitungskörper
optimal dort angeordnet werden kann, wo eine Fluid-Strömung
vorliegt. Der gewellte Wandverlauf, der im Querschnitt des Leitungskörpers
im Wesentlichen einer Rosette ähnelt, hat den Vorteil der
stark vergrößerten Oberfläche und damit
der Verbesserung der Wärmeableitung an die Umgebung.
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In
einer besonderen bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass
der Vorwiderstand derart ausgestaltet ist, dass er eine zusätzliche
Funktion übernimmt, nämlich indem der Leitungskörper
z. B. als ein Abschnitt oder Teil einer Lüfterzarge oder
Zargenring im Lüftungskanal einer Lüftungsanlage
oder als Haltestrebe oder Teil einer Haltestrebe für einen Lüftermotor
einer Lüftungsanlage oder als hohler Fluidleiter zum Transport
von Kühlmitteln oder zumindest als Bereich eines Flächenelementes
einer Kühlkomponente einer Kühlanlage ausgestaltet
ist. Dabei sollte der Vorwiderstand in seiner Multifunktionalität insbesondere
in Kühl-, Lüftungs- oder Klimaanlagen eines Kfz
integriert sein, weil durch die Multifunktionalität dieses
Bauteils eine Platz- und Gewichtsersparnis realisiert werden kann.
Beim Einsatz als Fluidtransportmittel lässt sich der erfindungsgemäße Vorwiderstand
zur Erwärmung des Fluids einsetzen und bei Einsatz als
Motorhaltestrebe kann diese stromlinienförmig ausgestaltet
sein.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen,
dass der Herstellungsprozess des Leitungskörpers dessen
Herausarbeitung aus Vollmaterial oder Extrudieren oder Pressen in
Verbindung mit Glühen oder Pressen in Verbindung mit Sintern
umfasst. Zur Feinbearbeitung lassen sich die üblichen spanenden
Verfahren einsetzen. Dies bedeutet, dass der erfindungsgemäße
Vorwiderstand in seiner Form an durch den Einbauraum vorgegebene Restriktionen
anpassbar ist. Diese Anpassbarkeit stellt einen wesentlichen Vorteil
im Vergleich zu den herkömmlichen Vorwiderständen
dar. Es ist somit in einfacher und kostengünstiger Weise
flexibel eine Anpassung der Form des Vorwiderstandes bzw. des Leitungskörpers
an seine Umgebung realisierbar.
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Zur
Vergrößerung der Gesamtoberfläche des
Leitungskörpers und damit zur Optimierung der Wärmeableitung
vom erwärmten Leitungskörper in die Umgebung kann
vorgesehen sein, dass der Leitungskörper eine oberflächenvergrößernde
Formgebung aufweist.
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Der
erfindungsgemäße Vorwiderstand kann derart ausgeführt
sein, dass er ein NTC-Verhalten oder ein PTC-Verhalten aufweist.
Bei Verbindung von Vorwiderständen mit unterschiedlichem
Verhalten zum Beispiel in einer Serienschaltung kann somit in der
Schaltung eine Kombination der beiden Verhalten, das heißt,
Kombination von NTC- und PTC-Verhalten realisiert werden.
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Insbesondere
ist dies günstig bei Realisierung selbstregelnder Bauteile
beim Einsatz in einer kalten bzw. warmen Umgebung. Durch die entsprechende
Auswahl der chemischen Zusammensetzung des Leitungskörpers
lasst sich die NTC- beziehungsweise die PTC-Funktion und somit bei
Zusammenschaltung mehrerer Vorwiderstände mit unterschiedlichem
Verhalten eine Kombination der Funktionen gewährleisten.
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Erfindungsgemäß bildet
der Vorwiderstand einen Bestandteil der erfindungsgemäßen
Widerstandseinheit, wobei an dieser Widerstandseinheit an wenigstens
einem der elektrischen Kontakte ein thermisches Schutzelement angeschlossen
ist. Bevorzugt ist dies eine Mikro-Temperatursicherung.
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In
einer bevorzugten Ausgestaltung weist die erfindungsgemäße
Widerstandseinheit des Weiteren ein Steckergehäuse zur
Aufnahme eines Anschlusssteckers auf, in welchem wenigstens jeweils
eines der elektrischen Kontakte des Vorwiderstandes kontaktierbar
ist.
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Bevorzugt
ist vorgesehen, dass in dem Steckergehäuse beide elektrischen
Kontakte des Vorwiderstandes zusammengeführt sind.
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In
einer alternativen Ausgestaltung kann allerdings auch vorgesehen
sein, dass die Widerstandseinheit zwei voneinander getrennte Steckergehäuse
aufweist, in dem dann jeweils ein elektrischer Kontakt angeordnet
ist. Dabei ist bevorzugt zwischen dem elektrischen Kontakt im Steckergehäuse
und der Kontaktstelle am Leitungskörper das thermische
Schutzelement angeordnet.
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In
einer besonderen Ausgestaltung weist die erfindungsgemäße
Widerstandseinheit wenigstens zwei zueinander parallel geschaltete
erfindungsgemäße Vorwiderstände auf.
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Die
Vorwiderstände können dabei derart angeordnet
sein, dass im Bereich der Anschlüsse an den Leitungskörper
zwischen ihnen ein elektrischer Kontakt besteht. Der Gesamt-Widerstand
der Widerstandseinheit wird somit aus den einzelnen Widerständen
der einzelnen Vorwiderstände gebildet.
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Es
kann außerdem vorgesehen sein, dass eine Mehrzahl von Vorwiderständen
hintereinander in Reihe geschaltet sind und sich zumindest zwischen
zwei Vorwiderständen elektrische Kontaktierungsschellen
zum Anschluss elektrischer Leiter befinden zur Herstellung eines
stufenweise betreibbaren Widerstandssystems. Das heißt,
dass die Höhe der von der Widerstandseinheit abgenommenen Stromstärke
abhängig ist vom Ort der Abnahme zwischen oder nach den
in Reihe angeordneten Vorwiderständen.
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Die
Erfindung ergänzend ist vorgesehen, dass die Widerstandseinheit
eine Mehrzahl von elektrisch miteinander verbundenen erfindungsgemäßen Vorwiderständen
umfasst, wobei wenigstens einer der Vorwiderstände ein
PTC-Verhalten aufweist und wenigstens einer der Vorwiderstände
ein NTC-Verhalten aufweist. Dabei können zumindest einige
der Vorwiderstände parallel und einige seriell miteinander
verbunden sein. Es lassen sich somit die unterschiedlichen Funktionen
der unterschiedlichen Vorwiderstände miteinander kombinieren.
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Erfindungsgemäß wird
des Weiteren die Verwendung eines erfindungsgemäßen
Vorwiderstandes oder einer erfindungsgemäßen Widerstandseinheit
zur Verfügung gestellt, wobei ein Vorwiderstand bzw. eine
Widerstandseinheit zur Beeinflussung der Stromstärke für
einen Motor eines Lüfters oder eines Gebläses
einer Lüftungs- oder Klimaanlage eines Kfz verwendet wird.
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Die
Erfindung wird anhand der beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
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Die
erfindungsgemäßen Widerstandseinheiten unterscheiden
sich durch die Form ihres jeweiligen Vorwiderstandes. Diese unterschiedlichen
Formen sind deutlich vor allem in den Ansichten von vorn in den
Figuren 1, 7, 12, 17, 21 und 25 ersichtlich.
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Die
Figuren 2, 3 und 5 zeigen weitere
Ansichten der in 1 dargestellten Widerstandseinheit
mit rohrförmigem Vorwiderstand. 4 zeigt
das Schaltbild der Widerstandseinheit.
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6, 8 und 10 zeigen
weitere Ansichten der in 7 dargestellten Widerstandseinheit
mit plattenförmigem Vorwiderstand. 9 zeigt das
Schaltbild der Widerstandseinheit.
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11, 13 und 15 zeigen
weitere Ansichten der in 12 dargestellten
Widerstandseinheit mit zwei plattenförmigen Vorwiderständen. 14 zeigt
das dazugehörige Schaltbild der Widerstandseinheit.
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16 und 19 zeigen
weitere Ansichten der in 17 dargestellten
Widerstandseinheit mit Vorwiderständen mit gewölbtem
Profil. 18 zeigt das dazugehörige
Schaltbild der Widerstandseinheit.
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20, 22 und 24 zeigen
weitere Ansichten der in 21 dargestellten
Widerstandseinheit mit zwei plattenförmigen Widerständen. 23 zeigt
das dazugehörige Schaltbild der Widerstandseinheit.
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26, 27 und 29 zeigen
in weiteren Ansichten die in 25 dargestellte
Widerstandseinheit mit dem mit Wölbungen versehenem Vorwiderstand.
Das dazugehörige Schaltbild der Widerstandseinheit ist
in 28 dargestellt.
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Die
erfindungsgemäßen Widerstandseinheiten werden
im Folgenden in Bezug auf ihre unterschiedliche Ausführungsform
ihres Vorwiderstandes 100 bzw. dessen Leitungskörpers 110 beschrieben.
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In 1 bis 5 ist
eine Widerstandseinheit dargestellt, bei der ein Vorwiderstand 100 durch Kontaktierungsschellen 200 umfasst
ist, wobei diese Kontaktierungsschellen mittels Befestigungen 700 auf
einem Sockel 500 befestigt sind, an dem wiederum ein Steckergehäuse 400 angeordnet
ist. In dem Steckergehäuse 400 befinden sich Anschlusskontakte 600 zur
Realisierung des Stromflusses von einer Spannungsquelle zur Widerstandseinheit
bzw. von der Widerstandseinheit zu einem Verbraucher oder zu weiteren
ange schlossenen Schaltelementen. Zwischen der Kontaktierungsschelle 200,
die an einem zweiten elektrischen Kontakt 112 des Vorwiderstandes 100 befestigt
ist, und einem der Anschlusskontakte 600, ist das Schutzelement 300 angeordnet. Das
heißt, dass der Vorwiderstand 100 mit dem Schutzelement 300 in
Reihe, wie in 4 dargestellt, angeordnet ist.
Es ist ersichtlich, dass der Vorwiderstand 100 nicht einteilig
aufgebaut ist, sondern dass er über eine Kontaktierungsschicht 115 mit
einem Anschlusselement 210 verbunden ist, welches elektrisch
kontaktierend von einer der Kontaktierungsschellen 200 umgriffen
wird. Die Verbindung zwischen dem Leitungskörper 110 und
dem Anschlusselement 210 über die elektrische
Kontaktierungsschicht 115 kann durch eine in den 1 bis 3 nicht
dargestellte mechanische Verbindung 220 erfolgen. Diese
mechanische Verbindung kann z. B. eine Schraub- oder auch eine Schweißverbindung
sein.
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Bei
Integration der erfindungsgemäßen Widerstandseinheit
wird dieses über die Anschlusskontakte 600 mit
elektrischen Leitern verbunden. Der Anschlusskontakt 600 ist
mit einer der Kontaktierungsschellen 200 verbunden, so
dass ein elektrischer Kontakt über die Kontaktierungsschelle 200 zu
dem Anschlusselement 210 realisiert wird. Der elektrische Kontakt
zwischen dem Anschlusselement 210 und dem Leitungskörper 110 wird über
die elektrische Kontaktierungsschicht 115 hergestellt.
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Durch
die Verwendung eines relativ hohen Karbonanteils im Leitungskörper 110 wird
in gewünschter Weise der Widerstandswert des Vorwiderstandes
beeinflusst. Ein entsprechend geminderter Strom wird durch die andere
Kontaktierungsschelle 200 abgenommen und über
das Schutzelement 300 dem anderen Anschlusskontakt 600 zugeleitet.
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In
den in den Figuren dargestellten Ausführungsformen der
erfindungsgemäßen Widerstandseinheit umfasst der
Vorwiderstand 100 zwischen den Anschlusselementen 210 lediglich
das karbonhaltige Material. Die Erfindung ist allerdings nicht auf
diese Ausführungsform beschränkt, sondern es kann
vorgesehen sein, dass das karbonhaltige Material auf Trägerplatten
angeordnet ist, welche ebenfalls elektrisch leitfähig sind,
und an denen Kontaktierungsschellen 200 oder Kontaktierungselemente 205 befestigt
sind. Außerdem kann vorgesehen sein, dass der Vorwiderstand 100 an
den Enden des Leitungskörpers 110 nicht wie dargestellt
Anschlusselemente 210 aufweist, sondern dass Kontaktierungsschellen 200 bzw.
Kontaktierungselemente 205 direkt am Leitungskörper
kontaktierend angeschlossen sind.
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Durch
die in den 1 bis 5 dargestellte Ausführungsform
der Widerstandseinheit bzw. des Vorwiderstandes 100 mit
rohrförmigen Leitungskörper wird ein Vorwiderstand
bzw. eine Widerstandseinheit zur Verfügung gestellt, welche
bei relativ geringem Volumen eine sehr große Oberfläche
aufweist. Die große Oberfläche wirkt sich vorteilhaft
zur Abgabe von Wärme in die Umgebung der Widerstandseinheit
aus.
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Die
in den nachfolgenden 7 bis 29 beschriebenen
Widerstandseinheiten unterscheiden sich von der in den 1 bis 5 dargestellten
Widerstandseinheit lediglich durch die Form und gegebenenfalls durch
die Anzahl sowie gegebenenfalls durch die Befestigung. Es wird daher
im Folgenden in Bezug auf die in den 7 bis 29 dargestellten Widerstandseinheiten
nur noch auf die Unterschiede im Vergleich zu der bereits beschriebenen
Widerstandseinheit eingegangen.
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In
den Figuren 7 bis 10 ist
eine erfindungsgemäße Widerstandseinheit dargestellt,
bei der der Leitungskörper aus lediglich einer Platte hergestellt
ist. Dieser Leitungskörper ist elektrisch kontaktierend
mit Kontaktierungselementen 205 mit den Anschlusskontakten 600 verbunden.
Die Kontaktierungselemente 200 sind über Befestigungen 700 mit dem
Sockel 500 verbunden. Mechanische Verbindungen 220 gewährleisten
die Befestigung des Vorwiderstandes 100 an den Kontaktierungselementen 205,
wobei sie auch zur Befestigung der Anschlusselemente 210 am
Leitungskörper 110 dienen können. Dabei
ist die Erfindung darauf eingeschränkt, sondern es kann
auch vorgesehen sein, dass die Verbindung zwischen einem Anschlusselement 210 mit dem
Leitungskörper 110 über eine andere elektrisch leitfähige
Verbindung realisiert wird.
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Das
Schaltbild dieser Widerstandseinheit ist in 9 dargestellt,
woraus ersichtlich ist, dass der Vorwiderstand 100 und
das Schutzelement 300 in Reihe geschaltet sind.
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Der
Vorteil dieser in Plattenform ausgestalteten Widerstandseinheit
liegt in der einfachen und kostengünstigen Herstellung
des Vorwiderstandes 100.
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In
den Figuren 12 bis 15 ist
eine Widerstandseinheit mit zwei plattenförmigen Leitungskörpern 110 dargestellt.
Wie aus dem dazugehörigen Schaltbild in 14 ersichtlich
ist, sind die Vorwiderstände 100 zueinander parallel
geschaltet und zusammen in Reihe mit dem Schutzelement 300 verbunden.
Zwischen den beiden plattenförmigen Leitungskörpern 110 ist
ein elektrisch leitfähiges Distanzstück 225 angeordnet.
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Kontaktierungselemente 205 sind
dabei paarweise einem jeden der Leitungskörper 110 zugeordnet.
Das heißt, in dieser Ausführung der Widerstandseinheit
weist diese vier Kontaktierungselemente 205 auf.
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In
den Figuren 16 bis 19 ist
eine Widerstandseinheit dargestellt, welche zwei Leitungskörper 110 umfasst,
die jeweils eine im Wesentlichen einem Tragflügel- bzw.
Flächenprofil aufweisende Querschnittsform haben. Im Gegensatz
zu der in den 12 bis 15 dargestellten
Widerstandseinheit hat die in den Figuren 16 bis 19 dargestellte Widerstandseinheit
nur ein Paar von Kontaktierungselementen 205, an welchem
beide Leitungskörper 110 mechanisch und elektrisch
leitfähig befestigt sind. Des Weiteren weist diese Widerstandseinheit zwei
Sockel 500 mit daran befestigten Steckergehäusen 400 auf,
so dass die beiden Anschlusskontakte 600 in jeweils einem
Steckergehäuse 400 angeordnet sind. Auch in dieser
Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Widerstandseinheit sind die Vorwiderstände 100 zueinander
parallel angeordnet und in ihrer Gesamtheit in Reihe mit dem Schutzelement 300 angeordnet.
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Der
Vorteil der mit Tragflächenprofil ausgestalteten Leitungskörper
liegt in ihrem geringen Widerstand, den sie Strömungen
entgegensetzen, wenn der Vorwiderstand 100 in einer solchen
Strömung platziert ist. Das heißt, dass eine derart
ausgestaltete Widerstandseinheit vorteilhaft insbesondere in mit
Medien durchströmten Leitungen oder Bereichen verwendbar
ist. Derartige Medien können Flüssigkeiten oder
auch Gase, wie zum Beispiel Luft, sein.
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In
den Figuren 20 bis 24 ist
eine Widerstandseinheit dargestellt, die ebenfalls zwei in Plattenform
ausgeführte Leitungskörper 110 aufweist,
wobei diese Leitungskörper 110 ebenfalls über elektrische
Kontaktierungsschichten 115 mit Anschlusselementen 210 verbunden
sind, gegebenenfalls über die mechanischen Verbindungen 220,
die auch dazu dienen, die Kontaktierungselemente 205 am
Vorwiderstand 100 anzuordnen. Eine Besonderheit dieser
Ausführungsform liegt in den Klemmelementen 510,
in denen form- und/oder kraftschlüssig die Kontaktierungselemente 205 aufgenommen
werden und somit sicher am Sockel 500, auf dem die Klemmelemente 510 fest
angeordnet sind, fixiert werden können. Vorteilhafterweise
bestehen diese Klemmelemente 510 aus einem elektrisch isolierenden
Material.
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Eine
besondere Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Widerstandseinheit ist in den Figuren 25 bis 29 dargestellt.
Diese Ausführungsform entspricht im Wesentlichen der in
den 1 bis 5 dargestellten Widerstandseinheit, wobei
der rohrförmige Leitungskörper gewellte Innen-
und Außenwände aufweist. Diese Ausgestaltung dient
zur weiteren Vergrößerung der Oberfläche des
Leitungskörpers 100 zur verbesserten Wärmeabgabe
an die Umgebung.
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Die
Oberfläche aller dargestellten Leitungskörper 100 muss
dabei nicht unbedingt durch das karbonhaltige Material realisiert
sein, sondern es kann vorgesehen sein, dass diese Oberfläche
durch eine auf dem karbonhaltigen Material anhaftende bzw. auf diesem
aufgebrachte Schutzschicht, welche vorzugsweise elektrisch isolierend
wirkt, realisiert ist. Diese Schutzschicht dient dem Schutz des
Leitungskörpers 110 vor mechanischen Beschädigungen oder
chemischen Einwirkungen. Außerdem hat die Schutzschicht
insbesondere beim Betrieb des Karbon-Leitungskörpers bei
höheren Temperaturen die Funktion einer Barriere zur Abweisung
von Sauerstoff.
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- 100
- Vorwiderstand
- 110
- Leitungskörper
- 111
- Erster
elektrischer Kontakt
- 112
- Zweiter
elektrischer Kontakt
- 115
- elektrische
Kontaktierungsschicht
- 200
- Kontaktierungsschelle
- 205
- Kontaktierungselement
- 210
- Anschlusselement
- 220
- mechanische
Verbindung
- 225
- Distanzstück
- 300
- Schutzelement
- 400
- Steckergehäuse
- 500
- Sockel
- 510
- Klemmelement
- 600
- Anschlusskontakt
- 700
- Befestigung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 102006001791
A1 [0004]