DE1465895A1 - Elektrischer Fluessigkeitswiderstand grossen Widerstandsbereiches - Google Patents

Description

• Elektrischer FlÜßsigkeitswiderstünd großen Widerstandsbereichen

  Die Erfindung,- betrifft einen elektrigchen FIÜ:39igkeitar#ider-

  stand &roßen Widerstandebereiches mit in einem Flüssigkeite-

  £-,ainittelbehälter gel;,erieiii!3nder verschiebbaren Elektroden.

  Solche Flüssigkeitswiderstände werden bekanntlich vie3en ihrer

  ,-egenüber lietallwiderständen rreringen AL--r.essuziren und Herstel-

  lungekonten sowie der IXÖGlichk.itg . durch Xnderung der Elektro-

  lytkonzentration der-Widerstandeflüssigkeit die viderstande-

  werte gut den erforderlichen Betriebebedint-;ungerk enpassen zu

  können, vorzugsweise überall dort angewandt, wn, wie in Hütten-9

  lials- und Bergwerken, Antriebe größerer Leistung anzulassen,

  zu steuern oder zu regeln sind,

  Bei üuafühz-ungen diesen Typs wird allg«ein jeden Blek-

  trodenpaar, bei Druhstron sind. es drei Iliasenpaare, In jbw@U» *äNen

  Rohr aus Isolieritoff, meist löteingut, untergebracht, dem

  plüssiGkeitsquer-,chnitt und Litimi.t1- len

  In Aie glügnigkeit L",)iLtrtj-

  den definierte '!orte zu t#eljen, Aufierlein alad, beiupit2i,.,;weise

  bei AnlaS:;ern fÜr häufkl"en Betrieb and --.,tu4-rnda Urchzahlveri

  stellung, die auch als Belaattingow!-ileri.;baii#l divuen, die Isoz:.

  lierrohre unten und oben offen, duralt (lie FlÜsgigkeit umlaufen

  und gekühlt worden kam,

  Der 'Viderstand eines solchen B'Iüsaigkeitawiderstandeo" also

  eines '?iderstK-idea, bei den zwiarhen zwel in ei.ve Flübuigkelt,

  z. B, einen Elektrolyten, eingebrachten Eiektröden ein Strom

  fließtg bestimmt sich dabei aus Abstand der Blelctr,-,#ten

  und dem "uersohnitt den Flii-,#3igkk"itswegea tiv(1 wird im allt#e--

  meinen Jurch inderung den Abstandes der Elekt2oden ver.Undert

  bzw. eingestellt. Die Ist dabei derart, daß die

  Elektrolen stets inti(;r",i:ilb der Flii#i4igkeit verbleibend da

  sonst eine "->tromunterbre(-hung eintritt.

  Der Verstellbereich eLies ?lüssigkeitawiderstandea im

  wesentlichen durch zwei Faktoren bestimmt:

  1) die in widerstand auftretenden unerwÜnschten lieben-."ider-

  etzinde und

  2) den Uderstandswert der "ider&3tandaflüs!31gkeleei)äu).e zwi?.

  schon den maximal auseinander--ezogenen Elektroden.,

  Um die unter 1) genannten unerwünschten Nebenwiderstände

  kleinzuhalten, hat man schon verschiedene Mittel und 'Vege

  unternebledlichen autw»de-a gerundon, z, B#:- imlen »x die

  au Blii- und ;tugtritt der

  leolt,c,rroh» weItzehme voriMgerte tuld Yoren...te"

  Der unter 2) erwähnte 'Videratandewert der maxiual einetell,-

  baren 'lideretan" die bei Y1Useigkeite-

  widerständen bekannter Bauart einen kreiaförmtt-en Querwebnitt

  besitzt, Ist aun konstruktiven GrUnden be6reutt, da teiner#.

  seite die Bauhöhe den nicht beliebt4

  groß, andererseits der Isolterrohrdurchmesser nicht belteW4

  klein gmaobt werden könneit - Die tochataoh und iiirteobattli"

  günstigsten und Itlektrodendimeni3ionen zur Brziel.=g

  eiueß Groflen VeretellbereIchee dÜrften bereita verwirklicht

  worden sein. so daß eine Erweiterung de* Veretel Ibereich«

  durch Ver:i»4ormg dieser Größen bisher prakti3ch nicht in

  Betracht ken,

  Hier setzt Aun die Erfindung ein, mit der Aufgabe, durch b«-

  »OndOr* 31*eiutlufj$Uug der unter 2) ßwaannten idideretwAstlan-

  nigkeiteaaule zwiechen den m«imml glek.,

  troden den Yerntellbereich tiber die Sebräuchlic-hen Größen von

  t 220 oder, 1 t 3W hinma erbsblich zu erweit#rn. ICI»

  nolche Porderung naca gröter« Verntellber«ich« bogt#" geheh

  seit laumt Z. B. für Antrieb* mit quadratisch woheand« Umt.

  Moment und auch in Bereich der

  bolche als Rejulieranlasser bezeichneten'Geräte benötigen ein Vielfaches des Wid(.ratandewertes nortaaler Anlaßwiderstände, Die so gestellte Aufgabe wird dadurch gelöst..daß pro Widerstandophase eine Aufteilung In mehrereg z. e. zwei# separate, in getrennten IsoliergefäLen an.,-eordnete, elektrisch parallelgeschaltete Paare von festen und beweglichen Elektroden erfolgtg wobei die bevreglichen Elektroden, ge.;ebenenfalls verschiedenartiger Formt so unterschiedlich angetrieben und/oder versetzt zueinander angeordnet sind# daß im Bereich des größ" ten Widerstandes eine e#arke, Minderung des aktiven Plüssigkeiteauerschnittea erfolgtp indem mindestens eine bewegliche Elek- trode völlig aus dem ihr zugeordneten Gefäß mit WiderstandsflUaeigkeit herausgezogen wirdu jedoch mindestens eine in einem dieser augeordneten Gefäß Lt der WidergtandeflUseigkeit verbleibt. GegeaUber bisher bekanntgewordenen Flüssigkeitswiderständen, bei denen die aus je einer beweglichen und einer festen Zlektrode bestehenden L'lektroden-f-hanenoätze mit jeweils einer Elektrode -eGebenenfalle gemeinsam und allmählich bloß austaucht«v d. h. wenigstens in Minimalem Flüssigkeitskontakt verblieben - wo versucht wurde, diesen notwendige Übel durch raffinierte Blektrodeaformen zu umgehen - kwwa durch die Brfl"uM in besondere vorteilhafter, einfacher.und relativ billiger *eise dieser kritische Brreich überspielt w«dm um eine bisher nicht mögliche Uderstandsbereichserhöhung nach oben erzielt werden..

  So ist beispielsweise ohne weiteren bei einer erfindungsge-

  mäßen Unterteilung In zwei Blekt-rodenpaare pro Phase Gegen-

  über herkömmlichen Plüssigkeitswider9tänden mit nur einen

  Blektrodenpaar pro Phase eine «!ideretandavordoppolung und

  aohon damit eine Bereicheauadehnung auf 1 -. 440 bzw. 1 t 600

  erzielbar" um bei den genannten Bqiepiel zu.bleiben, und

  d" bei nur wenig mehr Beanspruchung an Volumen bei fast

  gleichbleibender Höhe. Mn weiterer Vorteil ist der des

  erheblich geringeren Blektrodeaversehleißes gegenüber bin-

  langg der da= hervorgerufen wurde, wenn die Elektroden aw

  Erreichung eine,* Endwerten sehr weit aus der FlÜseigkeit

  herausgezogen worden mußten und eine große a«itrondichte an'

  den Lintauchstellen entstand.'Durch die 'Viderstandsbereiche-

  erhöhung ist derartiges nicht sehr nötig.

  Eine besondere aweckulißige Ausbildung den Erfin-

  dungegedankene ist es, wenn ennpreohend der

  gewünschten iiderst"d»harakter:Latik der AuntauchZeitpunkt

  der beweglichen Elektroden zum Stellwe*g derselben varilerbar

  ipbalt»wM.Das kann leicht durch tinetellbarkeit der gloktro-

  denhöhen bzw. -abstämde erreicht worden. Dexit erlafflt »a

  die Möglichkeit einer "Beretcheaprolauffl" dort, wo en ertor.

  derlich ist, vexIbunden mit feinfühliger limtellbarkoit., l"-

  besondere den oberen Drehsahlbereichen.

  Nach einem weiteren JUIUMum#pgedejüm sind die bqu

  Möhen Elektroden vorteilha tu insbesondere bei geradär

  Anzahl, a. 3. weit.gegenei.=ig zu bewegen. Dsmit in*

  -in einfacher und bekannter Weise ein No»nteaauegld"

  erztelbar. Die'Ertindung ist Jedoch daran nicht gebundeng sondern ebenfalls gut bei gleichninniger Bewegung der beweglichen Elektroden realisierbar.
• Zur weitereng unter Umständen erforderlich werdenden Verbesnerung der Übergänge zwischen den weaentlichen, Knickstellen in der Viderstandocharakterlatik zwischen IneinenderGreifenden und auaeinandergezogenen. Elektroden innerhalb der "!iderstandsflÜseigkeit oowie den Bereich einer Elektrode außerhalb der Viderstandsflüssigkeit wird in Veiterbildung der Brtindung die Yorm der austauchenden beweglichen Elektroden der gewünschten -Widerstandscharakteristik angepaßt.
• Eine bevorzugte a*ustÜhrungeform Ist die, daa'3' die austauchende bewegliche Elektrode als konnentrischigehrfach-Ringelektrode aungebildet ist, die an Ihren der ringförmigen Fentelektrode zugewandten %.,den abstufungen aufweist.
• *eitere Merkmale der Erfindung erZeben sich aus den Ansprüchen" der Zoiohnuffl und der zugehörigen Beschreibung-In der Zeichnung ist u, a. ein AusfUhrungsbeispiel, nach der Erfindung soheuatisch dargestellt.
• Zu zeigen: 1 einen einphaeigen Plüs&4*eitmdderetwA »ch der Erfindun in Schnitt und

  Fig. 2 Viderstandgverläufe von Flüssigkeitswiderständen

  alter und erfindungagemäßer Bauform.

  Nach der Fig. 1 befinden sich in einem Tiderstandskensel 1,

  der eine abgestimmte qiderstandefliiseigkeit 2 aufnimmt, zwei

  Isollerrohre 3 und 4, in denen je srei Blektrodenpaare in

  verschiedener'Nähemlage angeordnet sind. Die.Isolierrohre

  und 4 stehen auf ZwischenbÖden

  pumpkanal 6, der z. B. Über einen Zwischeakühler mit den

  Ividerstandekessel.1 verbunden ist, Über Öff.nungen 7 mit den

  Inneren Jer Iaollerrohre 3 und 4 in Verbindung steht. Die

  schon genannten Elektrodenpaare bestehen aus je einer festen

  und einer beweglichen Elektrode. In den Isolierrohren und 4

  sind mit 8 und 9 die beweglichen und mit 10 und 11 die festen

  Elektroden gekannzelebnet. Vermitteln einer nicht dargestellten

  Umlaufpumpe sind die Iaolierrohre 3 und 4 über Unlaufpump-

  kanal 6 und Öffnun:,cen 7 ständig völlig gefüllts wobei ein

  steter PliL-sigkeitatil»blauf Über die-hohrränder 12 und 13

  stattfindet. Lit 14 sind IsolierkÖrper beseio*hnet, die einm

  Träger 15 halten, auf dem eine Anochlußschiene 16

  verläuft. An.dem Träger 15 sind die festen Elektroden 10 und

  11 an elektrisch leitenden, mit einer ffl eren Inolierhülle

  versehenen Tragetangen autge~l die in Verbindung mit der

  Ä»chluß»bie» 46 stehen. Die feste Lehrtach-Riffllekt»de 10

  hängt an einer mittlerea diakm rrffltange 17, die :raste Mehr-

  £ach-RiMelektrode 11 an zwei äußeren# eine mittlere Tziffltan-

  -t;e 20 in die Mitte nehmenden dUnneren rragetangen Iß* Die

  beweglichen Mehrfach-Ringelektroden 8 und 90 von denen die Elektrode 8 Abstufungen aufweist, werden isoliert gehalten und stehen mit einem weJteren, hier nicht sichtbaren Anschluß In Verbindung, sie sind in umgekehrter Weise an äußeren Tragstanden 19 und einer mittleren Tragstange 20 aufgehängt und gegenläufig bewegbar (Pfellrichtung). Die Bewegfflg erfolgt um einen festen Drehpunkt 21 Über einen doppelarmigen Verstellhebel 22 mit endseitigen ausgleiebselenkarmen 23» Dan so dargestellte AuafÜhrungebeiapiel stellt jedoch keine Beschränkung auf den damit gezeigten Antrieb dar, sondern es sind Einzelverstellungen in elektrischer abhängigkeit mit verschiedener Geschwindigkeit, Schraubverstellungen mit und ohne Zwischengetriebe usw. gleichfalls denkbar.
• In der gezeichneten Gtellung ereist der Flüssigkeitswideratand seinen grölften Widerstandswert auf 9 die bewegliche Moktrode 8 ist in völlig ausgetauchtem Zustand. "ird der Veratellhebel 22 hier s. B. gegen den Uhrzeigersinn geschwenkt (notorisch, bydraulisch, von Rand)" dann senkt sich die Blektrode 8, und die Elektrode 9 hebt sich$ bis sie in die Festelektroden ein-Zur weiteren 2.rklärung seien dire "ideratandoveirliiufe der Nig. 2 herangezogen, die für einen Ulektrodenhub von 580 M m& elektrolytiechen Leitungswasser von.650 Ö mtgentellt wor44a. Über der Abeziese sind der Vers tollwelg, a»gehmd voä ineinentlergefahrenen Blektroden, tiber der Orftnate der

  ,Viderstand in Oba und der prozentuale Vergleichswert auf90-

  tragen. Mit 67 Ohm#und einen Normal von hundert Prozent Ist

  dabei der Maximalwiderntand der bisherigen, Üblichen und

  bekannten- lideretaWeausführungen mit einer oder zweiperallel.

  geschalteten Elektroden ohne Austauchen angenommen. Für einen

  Anfangswert von 01,3 Obm wird so ein Ividerstandsverhältnie

  von 1 : 220 erreicht. Der lliderstandsverlaut ist in Kurve 1

  dargestellt.

  Die Kurven II" III und IV beziehen sich auf einen erfindunge-

  ,3emäßen Flüssigkeitswiderstcnd nach der Fig. 1 unter veränder-

  ten Elektroden- und Austauchbedingungen. U-s ist erkennbar, daß

  für den Ikdwide'ratand bei auagetauchter Elektrode (8 in Pig. 1)

  mit 133 Ohm eine Verdoppelung den Nideestandebereichen (auf

  2005r#) eingetragen Ist. Pür den gleichen Anfangewiderstand

  beträgt jetzt das '11derstandaverhältnie 1 : 440.

  Kurve II zeigt den Viderstandaverlauf bei einem Auntau-

  chen einer normalen klehrfach-Ringelektrode nach den ganzen

  Kurve III weist die Veränderung aung die eintritt, wem

  gegenüber einer AnoxAnung für II eine Blektrode*beeondo-

  rer, z. B. hier abgestufter Yorm verwendet wird.

  Kurve IV int für einen "iderstand aufgenommen, bei dem etwa nach 150 mm Verstellweg bercits ein Auetauchen der beweglichen Elektrode stattfindet.
• Durch Veränderung des Verhältnissen Austauchwegstrecke zur Geaaubverstelletrecke (EleIktrodenhöhenverstellung) sowie durch Blektrodeaanpassung kann in vorteilhafter weise bei lkhöhung den liderstandebereichen auch die Charakterist:ILJk den Widerstandes den Erfordernissen entsprechend variiert worden.

Claims (1)

1. P a t 9 n t. a n i OrrF U 1, j#lektrischer 2lüssigkeitewiderstand groj#en Widerstands- ',-ereiches mit in einem Flünsigkeit(ii3euamelbehglter gegen- einander vurechiebbaren Blektrodeng dadurch gekennzeich- net,' dab pro,Widerstandophase eine Aufteilung in-mehremp z. B. zweit soparatog in get,rernten Iaoliergef4-*-en anjeord- nete, elektrisch parallelgeuchaltete Paare von festen und beweglichen Blektroden erfolgt, wobei die beweglichen Blek- troden, ge ebenenfalls' verseitiedenartiger Formg eo unter- schiedlich angetrieben unü/oder versetzt zueinander ithre- ordnet eindg daß Ja Bereieh aes t;räßten Widerstandes eine starke Minderung des aktiven flUssigkeitaquerschnittea er- folgtv indem mintieateüe eine bei.--egliche Elektrode völlig 0 aem 1 hr zugeordneten Gefäß mit Wideretandeflüssigkeit hersue- Gezo,.,en wird, jedoch mincien«.ens'eine in einem dieser zUge- ordneten Gefäß in der Wideretanuaflüseigkeit verbleibt. 2, Elektrischer PI#oä14ktltewideretand Imach Anspruch l# da- durch gekennsclohnet. daß entsprechend der gewibuchtm Vi-' aerotandeaharaktoriG*tik der kigstauchzeitpunkt der bmgli- chen Elektroden zum Stellweg derselben variierbar gehaltex ist, Elektrischer FlUssigkeitawiderstand nE.ch den AnsprUchen 1 und 29 daduroh gekennzeichnet@ daß die Bewegung der beweglichen Blekiroden gegeneinnig Ißt. 4, Elektrischer Flüssigkeitawideretand nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung der beweglichen Elektroden gleicheinnig ist. 5.,Blekt.rineher Plüssigkeitswideretand nach den Ansprfl- chen 1 bis 49-dadurch gekennzeichnetl daß die Form der auntauchenden beweglichen Elektroden der gewOmehten Uderntandscharakteristik angepaßt ist,. Elektrischer Plüssigkeitswiderstemd nach den äxwprU- Ohek 1 bin 5, dadurch ß*kemzeichnet, daß die au*» tauohende bewegliche Elektrode &la konämtrisehe kehr- faoh-Ringelektrode ausgebildet istg die an ihr« d« riMtOmig« Yontelektrode zugewandten Mäen &botutm- gen a«» igt. 7.# 131ektrischer jWissigkeitswideratand nach den Ansprü- chen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Blektrodenring der beweglicheU Nlektrode die Zrößte LUnje aufweist* 8. ElektrIscher.Plüssigkeitswideratand nach den ansprü- chen 1 bis 6, dadurch'gekonna,-..ichnet, daß nur der äußere Blektrodenring der beweglichen Elektrode extra lang :,obalt» ist und länger ala"der eigentliche Blek- trodenkörp,er nach den Ineinenderfah»n in die 'feste KLektrode Über diese mit einem inaktivon Bereich Über- steht. .9. Elektrischer Flüssigkeitswiderstaüd nach den Anoprü- chen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß.die konzen- trischen Ringe der '4-Aehrfachelektroden an ihren zu- und ineinander bewegbaren xWen jeweils durch ausnehmungen gebildete zahnartiCe Vorsprünge mit ansteigendem Quer- schnitt aufweisen. 10, Blektrischer Ylüssigkeitswiderstand naah den Ansprü- chen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegli- chen Blektroden Über mehrarmige Hebel mit endseitiGen Ausgletobgelenkarmen gekuppelt sind. 11. blektrischer Plüseigkeitswiderstand nach den ans.rüchen 192und49 dadurch gekennzeichnet , daß die beweglichen Elektroden starr gekuppelt und verbunden eind# 12. Elektrischer Flüssigkeitswiderstand nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb der bew eglichen Elektroden getrennt oJer gemeins» Über Getriebe verschiedener ubernetzung oder unterschiedlichen ßewegun,-i3ablaufen erfolgt, U