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Aus Widerstandsband gewickelter Hochstromwiderstand Die Erfindung
bezieht sich auf einen aus Widerstandsband in Spiralform gewickelten Hochstromwiderstand,
insbesondere Bremswiderstand für elektrische Triebfahrzeuge, bei dem die Widerstandsbänder
in mehreren Etagen übereinander durch stirnseitig angreifende, auf radial angeordneten
Bolzen aufgereihte Isolierteile gehaltert sind.
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Derartige Hochstromwiderstände sind insbesondere beim Einsatz in Fahrzeugen,
Hubwerken u. dgl. häufig starken Erschütterungen ausgesetzt. Ferner treten, bedingt
durch die meist starken Belastungsschwankungen, auch starke Temperaturbeanspruchungen
auf, die wesentliche Lagenänderungen in den Widerstandsbändern und gegebenenfalls
auch in den Haltevorrichtungen verursachen.
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Bisher hat man bei in mehreren Etagen übereinander angeordneten, spiralig
gewickelten Widerständen die Halterung des Widerstandsbandes an den radial verlaufenden
Tragbolzen starr ausgeführt. Nachteilig hierbei war, daß keine Mittel vorgesehen
waren, die es ermöglichten, bei Aufheizung des Widerstandes die dabei auftretenden
Wärmeausdehnungen in den Bändern entsprechend auszugleichen. Die Folge war, daß
in radialer Richtung ganz erhebliche Schubbeanspruchungen auftraten und infolge
der in axialer Richtung auftretenden Widerstandsbanddeformation Kurzschlüsse zwischen
den einzelnen Bandlagen verursacht werden konnten. Für mäanderförmig in einer Ebene
aufgewickelte Widerstände ist es zwar bereits bekannt, eine abgefederte Vorrichtung
vorzusehen, mit der die Widerstandsbänder dauernd straff gehalten werden. Eine solche
Einrichtung ist für das Spannen und Abfedern von spiralig gewickelten Widerstandsbändern
und insbesondere für den in axialer Richtung notwendig werdenden Wärmedehnungsausgleich
für in Etagen angeordnete Bänder ungeeignet. Das gesteckte Ziel konnte auch mit
einer weiter bekanntgewordenen Einrichtung nicht erreicht werden, die bei in Flachbauform
ausgeführten Widerstandseinheiten zwar eine Abfederung der die Widerstandskörper
halternden Isolationsteile ermöglichte, die aber keine Abfederung besaß, mit der
die zu Kurzschlüssen Anlaß gebende Ausbiegung der Bandteile in axialer Richtung
auszugleichen war. Da die Federung nur bei Ausdehnung der Isoliertragteile wirkte,
mußte bei der bekannten Einrichtung die Einspannstellen der Widerstandsbänder die
gesamten Kräfte aufnehmen, die bei Wärmedehnung der Bänder auftraten. Um nun bei
in mehreren Etagen übereinander angeordneten, spiralig aufgewickelten Bandwiderständen
außer einer Abfederung gegen mechanische Stöße vor allem aber die bei Aufheizung
des Widerstandes verursachten Wärmeausdehnungen in den Bändern selbst sowohl in
radialer wie in axialer Richtung entsprechend auffangen und ausgleichen zu können,
sind gemäß der Erfindung die Isolierhalteteile je eines Bolzens im Gehäuse unter
Zwischenfügung je einer Druckfeder radial und eine Mehrzahl von Etagen axial federnd
gegenüber dem Gehäuse abgestützt.
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An Hand der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben.
Aus Gründen der Übersicht ist nur die eine Hälfte des zylinderfönmig ausgebildeten
Hochstromwiderstandes dargestellt. Der Hochstromwiderstand besteht aus einem nicht
gezeichneten, aus Profilteilen aufgebauten Gerüst, das die Gehäusewandung
1 trägt. Das Gerüst ist stirnseitig mit einem Tragteil verbunden, das aus
einem dosenförmigen Mittelteil 2 und einer Mehrzahl daran angeschweißter, sternförmig
angeordneter Träger 3 besteht, die an ihrem äußeren Umfang durch einen ringförmigen
Teil 4 miteinander verbunden sind. Am Mittelteil 2 ist ein mit Längsschlitzen
5 versehenes Rohr 6 starr befestigt. Eine weitere, ebenfalls mit Längsschlitzen
5 versehene Zwischenwandung ist mit 7 bezeichnet. Zur Halterung der spiralförmig
aufgewickelten Widerstandsbänder 8 dienen auf Haltebolzen 9 aufgeschobene
Isolierteile 10, die an ihrem Umfang konisch ausgebildete, den Widerstandsbändern
angepaßte Nuten 11 haben. Es ist ersichtlich, daß sich auch an den Stoßfugen der
Isolierteile Haltenuten für die Widerstandsbänder ergeben. Die
Schlitze
5 sind in der Breite der Stärke der Bolzen 9
angepaßt und so angeordnet, daß
sie den Bolzen 9
eine radiale Führung zu geben vermögen.
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Um Wärmespannungen und Erschütterungen abzufangen, sind die Federn
12, 13 und 14 vorgesehen. Wie ersichtlich, sind auf die Bolzen 9 am gegen die Achse
des Widerstandes gerichteten Ende Isolierstücke 15 aufgeschoben und durch Endscheiben
16 gehalten. Da die Isolierstücke 15 mit zylinderförmigen, gestapelten Teilen
17 im Eingriff stehen, ist die Lage dieser Isolierstücke weitgehend starr
festgelegt. Das andere Ende des Bolzens 9 ist mit einem Endstück 18 versehen,
das sich unter Zwischenschaltung der Feder 12 gegen den Wandungsteil 7 abstützt.
Hierdurch ist es möglich, die bei Erwärmung des Widerstandsbandes auf die Isolierstücke
10 wirkenden Drücke elastisch abzufangen.
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Die Federn 13 und 14 nehmen die in axialer Richtung auftretenden
Spannungen und Erschütterungen auf. Während die Federn 13 unter Abstützung an einem
Wandungsteil 19 über sternförmig angeordnete Druckstücke 20 wirken, arbeitet die
vorteilhaft an das belüftete, d. h. kalte Ende gelegte Feder 14 über einen Zugbolzen
21 auf den Endzylinder 22. Dieser Endzylinder drückt auch auf die Druckstücke 20.
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Um den Lüftungsquerschnitt durch Isolierteile nicht zu stark herabzusetzen,
können die Isolierteile 10 teilweise durch im Querschnitt schwächere, unprofilierte
Teile 23 ersetzt werden. Dieser Ersatz kann, um eine gleichmäßige Halterung zu erzielen,
in jeder zweiten Etage und in jeder Etage an jedem zweiten Haltebolzen vorgesehen
werden.
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Selbstverständlich lassen sich im Rahmen der Erfindung, insbesondere
in bezug auf die Gestaltung des Gehäuses und die Formgebung der Isolierteile, ebenso
wie in bezug auf die Anordnung der Federn und der Spannstücke Änderungen vor allem
im Hinblick auf die notwendigen, vorzugsweise außen angeordneten Anschlußelemente
vornehmen.