DE1765340C3 - Load-dependent fluid resistance - Google Patents
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen belastuiigsabhängigen Flüssigkeitswiderstand nut einem leitende Flüssigkeit enthaltenden Behalter aus Isolierstoff, in weichen ein quaderförmiges Arbeitsvolurnen, das über Öffnungen mit einem darüber befindlichen Vorratsvolumen in Verbindung steht, teils von isolierenden Trennwänden, teils von mindestens einem in unmittelbarer Nähe des Bodens des Behälters angeordne ten Paar flächenhafter. streifenförmiger, nut ihren Längsachsen horizontal angeordneten und mit ihren Schmalseiten dem Boden des Behälters zugeordneten Elektroden begrenzt istThe present invention relates to a load dependent Fluid resistance to a conductive fluid containing container made of insulating material, in soft a cuboid working volume that has openings with a Storage volume is connected, partly by insulating partitions, partly by at least one in the immediate vicinity Near the bottom of the container arranged pair of planar. strip-shaped, only yours Longitudinal axes arranged horizontally and assigned with their narrow sides to the bottom of the container Electrodes is limited
Derartige bekannte Flüssigkeitswiderstände werden in der Regel zum Anlassen von Asynchronmotoren verwendet (Siehe FR-PS 1492 814). Der Flüss.gke.lswiderstand ist dabei so ausgebildet, daß in dem relativ kleindimensionieren Arbeitsbereich des mit Elektroten gefüllten Behälters beim Einschalten auf Grund des sich ei gebenden Stromstoßes eine Verdampfung des Elektrolyten stattfindet, durch welche der Elektrolyt zum Großteil aus dem Arbeitsbereich herausgetrieben wird Der anfänglich zwischen den Elektroden vorhan dene relativ niedrige elektrische Widerstand steigt somit sprunghaft sehr stark an. Aufgrund des erhöhten elektrischen Widerstandes verringert sich der Strom Ruß des Sekundärkreises, so daß eine erneute Konden sation des verdampften Elektrolyten stattfindet. Demzufolge kann erneut flüssiger Elektrolyt in den Arbeitsbereich des Flüssigkeitswiderstandes eindringen, so daß sich wunschgemäß während des stattfindenden Anlaufvorgangs der elektrische Widerstand verringert. Am Ende des Anlaufvorgangs ist dann der Stromfluß im SekundärKrcis des Asynchronmotors so weit verringert daß der verdampfte Elektrolyt vollkommen zurückkondensiert ist. demzufolge der Arbeitsbereich des Flüssigkeitswiderstandes erneut zur Gänze mit Elektrolyt gefüllt ist und der Flüssigkeitswiderstand seinen anfänglichen niedrigen Ausgangswert zurückerlangt hat. Der Flüssigkeitswiderstand kann dann kurzgeschlossen werden, so daß der Asynchronmotor ohne denselben weiterrotiert.Such known fluid resistances are usually used to start asynchronous motors used (see FR-PS 1492 814). The liquid / oil resistance is designed so that in the relatively small working area of the with electrons filled container when switching on due to the ei giving current surge an evaporation of the Electrolytes takes place, through which the electrolyte is largely driven out of the work area The initially existing relatively low electrical resistance between the electrodes thus increases leaps and bounds very strongly. Due to the increased electrical resistance, the current is reduced Soot of the secondary circuit, so that renewed condensation of the evaporated electrolyte takes place. As a result liquid electrolyte can again penetrate into the working area of the liquid resistance, so that As desired, the electrical resistance is reduced during the start-up process that is taking place. At the At the end of the start-up process, the current flow in the secondary circuit of the asynchronous motor is reduced so much that the evaporated electrolyte is completely condensed back. consequently the work area of the Fluid resistance is again completely filled with electrolyte and the fluid resistance is its has regained its initial low baseline value. The fluid resistance can then be short-circuited so that the asynchronous motor continues to rotate without the same.
Derartige auf dem Prinzip der Verdampfung und erneuten Kondensation des Elektrolyten arbeitende Flüssigkeitswiderstände haben zwar den Vorteil, daß sie relativ klein gebaut werden können. Als nachteilig erweist es sich aber, daß dieselben relativ leicht zu nicht oder schlecht kontrollierbaren Schwankungen neigen und daß die last- und zeitabhängige Kennlinie derartiger Flüssigkeitswiderstände einerseits schlecht reproduzierbar ist, andererseits nicht optimal einstellbar ist.Such working on the principle of evaporation and recondensation of the electrolyte Liquid resistances have the advantage that they can be made relatively small. As disadvantageous it turns out, however, that these fluctuations lead to fluctuations which cannot be controlled or which are difficult to control tend and that the load- and time-dependent characteristic of such fluid resistances on the one hand bad is reproducible, on the other hand is not optimally adjustable.
Im Hinblick auf diesen Stand der Technik ist es demzufolge Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen belastungsabhängigen Flüssigkeitswiderstand der eingangs genannten Art so auszubilden, daß die sich ergebende Widerstandsverringerung in starkem Maße kontrollier- und reproduzierbar erfolgt, wobei das Auftreten einer durch Elektrolyse bedingten Gasbildung zwi-With regard to this prior art, it is accordingly The object of the present invention is to provide a load-dependent fluid resistance of the initially to be designed in such a way that the resulting reduction in drag can be controlled to a large extent. and is reproducible, with the occurrence of gas formation caused by electrolysis between
«-hen den Elektroden weitgehend eliminiert ist.«-Hen the electrodes are largely eliminated.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß das «vischen den Elektroden liegende ArbeitsvolumenAccording to the invention, this is achieved in that the working volume lying between the electrodes
fach t>ben to" s3oer seine ßanZe Fläche 1^"*68 offen ist ährend das Arbeitsvolumen nach unten hin von einer fold t> ben to " s3oer its ßanZe surface 1 ^" * 68 is open while the working volume downwards from one
eoüerenden, parallel zum Boden des Behälters liegenden Bodenplatte begrenzt ist. welche zusammen mit ten Schmalseiten der streifenförmig Elektroden von Flüssigkeit erfüllte, schlitzförmige Zwischenräume bildet und daß die obere Begrenzungsfläche des Arbeits «olumens gegenüber dem Flüssigkeitsspiegel den 4- bis iOfachen Abstand der vertikalen Abmessungen der Elektroden aufweist.eoüberenden, lying parallel to the bottom of the container Base plate is limited. which together with th narrow sides of the strip-shaped electrodes of Liquid-filled, slit-shaped spaces are formed and that the upper boundary surface of the working oil compared to the liquid level corresponds to the 4- to 10 times the spacing of the vertical dimensions of the electrodes.
Aufgrund einer derartigen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen beJastungsabhängigen Flüssigkeits-Widerstandes ergibt sich eine relativ rasche, jedoch «mau reproduzierbare Erwärmung des Elektrolyten, welcher nur langsam durch die schlitzförmigen Schlitze unten her in den Arbeitsbereich nachströmen kann, ßne derartige Erwärmung des Elektrolyten hat wunschgemäß eine Verringerung des Widerstandswertts zur Folge, so daß bei Verwendung eines derartigen Flüssigkeitswiderstandes in Verbindung mit einem Asynchronmotor der Anlaufvorgang in zufriedenstellender Weise durchgeführt werden kann. Da dabei Verdampfungs- und Kondensationsvorgänge keine oder nur eine untergeordnete Rolle spielen, treten Instabilitäten nicht auf. während gleichzeitig die Reproduzier barkeit der Kennlinie des Flüssigkeitswiderstandes gewährleistet ist.Due to such a configuration of the load-dependent liquid resistance according to the invention the result is a relatively rapid, but just reproducible heating of the electrolyte, which can only slowly flow into the work area through the slit-shaped slots below, If the electrolyte is heated in this way, the resistance value is desired to be reduced result, so that when using such a fluid resistance in conjunction with a Asynchronous motor the starting process can be carried out in a satisfactory manner. Since evaporation and condensation processes play no or only a subordinate role, instabilities occur not on. while at the same time the reproducibility of the characteristic curve of the liquid resistance is guaranteed is.
Wegen der relativ hohen Eintauchtiefe der Elektroden erfolgt innerhalb des Elektrolyten nur eine äußerst neringe Blasenbildung; trotzdem auftretende Blasen werden wegen der Zirkulation des Elektrolyten relativ schnell nach oben getragen, so daß sie keine Störungen des Betriebes hervorrufen können. Da die vertikalen Abmessungen der Elektroden relativ gering gewählt sind erfolgt lerner innerhalb des Arbeitsbereiches eine sehr gleichmäßige Erwärmung des Elektrolyten, so daß Temperaturstauungen nicht auftreten können.Because of the relatively high depth of immersion of the electrodes, only one extreme occurs within the electrolyte little blistering; Any bubbles that appear become relative because of the circulation of the electrolyte carried upwards quickly so that they cannot cause any disruptions in operation. Since the vertical Dimensions of the electrodes are chosen to be relatively small, a learning curve takes place within the work area very even heating of the electrolyte so that temperature congestion cannot occur.
Im Vergleich zu auf dem Prinzip der Verdampfung und erneuten Kondensation des Elektrolyten arbeitenden Flüssigkeitswiderständen ist der auf dem Prinzip der Erwärmung des Elektrolyten arbeitende Flüssigkeitswiderstand gemäß der Erfindung ugegebenermaßen relativ träge, was sich jedoch wu bereits erwähnt in Hinblick nuf die Reproduzierbarkeit und Stabilität als vorteilhaft erweistCompared to working on the principle of evaporation and recondensation of the electrolyte Fluid resistance is the fluid resistance that works on the principle of heating the electrolyte relatively sluggish according to the invention, although this has already been mentioned in terms of reproducibility and stability proves beneficial
Im Hinblick auf eine robuste, einfache Bauweise des erfindungsgemäßen Flüssigkeitswiderstandes erweist es sich als zweckmäßig, wenn die Elektroden aus in Form eines umgekerten »T« zugeschnittenen Platten bestehen, deren senkrechte Schenkel mit einem Isoliermantel versehen sind.With regard to a robust, simple construction of the liquid resistance according to the invention proves it is useful if the electrodes are made from plates cut in the shape of an angled »T« exist, the vertical legs of which are provided with an insulating jacket.
Um entsprechend den Gegebenheiten eine Einstellung des Anfangswertes des behstungsabhängigen Flüssigkeitswiderstandes vornehmen zu können, erweist es sich als vorteilhaft, wenn die an den Enden der Elektroden vorgesehenen isolierenden Trennwände mit Öffnungen versehen sind, durch welche die Elektroden verschiebbar sind, und daß die über diese Trennwände hervorstehenden, sich außerhalb des Arbeitsvolumens befindlichen Abschnitte der Elektroden mit einer Isolierschicht versehen sind.To make an adjustment according to the circumstances the initial value of the treatment-dependent To be able to make fluid resistance, proves it is advantageous if the insulating partitions provided at the ends of the electrodes with Openings are provided through which the electrodes can be displaced, and that over these partition walls protruding portions of the electrodes located outside the working volume with an insulating layer are provided.
In diesem Zusammenhang ist es ferner zweckmäßig, wenn die beiden Trennwände mit zusätzlichen schlitzförmigen Öffnungen versehen sind, durch welche die mindestens dieselben Längsabmessungen wie die Elektroden aufweisende Bodenplatte schiebbar istIn this context, it is also advisable to if the two partitions with additional slot-shaped Openings are provided through which the at least the same longitudinal dimensions as the electrodes having base plate is slidable
Im Hinblick auf eine gute Fixierung des eingestellten Anfangswertes erweist es sich ferner als zweckmäßig, wenn die Trennwände in bezug aiii die Elektroden durch Verriegelungseinrichtungen stufenweise festlegbar sind. Derartige Verriegelungseinrichtungen sind z-yeckmäßig derart ausgebildet, daß die Trennwände mit Aussparungen versehen sind, durch die vertikale Durchgänge für der Verriegelung der Bodenplatte dienende Stäbe geschaffen sind.With regard to a good fixation of the set initial value, it also proves to be useful if the partition walls can be fixed in stages with respect to aiii the electrodes by locking devices are. Such locking devices are z-yangularly designed in such a way that the partition walls are provided with recesses through which vertical passages for locking the base plate are used Rods are created.
Im Hinblick auf eine robuste Halterung der Elektroden erscheint es vorteilhaft, wenn die in den Trennwänden vorgesehenen, der Durchführung der Elektroden und der Bodenplatte dienenden öffnungen mit Verdikkungen versehen sind.With a view to a robust mounting of the electrodes it appears advantageous if the electrodes provided in the partition walls are carried out and openings serving the base plate are provided with thickenings.
Um Veränderungen der Spaltbreite weitgehendst ausschließen zu können, erweist es sich als zweckmäßig, wenn die Bodenplatte mindestens eine im mittleren Bereich vorgesehene Erhebung aufweist, welche den Abstand zwischen dem unteren Rand der Elektroden und der Bodenplatte festlegt.In order to be able to rule out changes in the gap width as far as possible, it is useful to if the base plate has at least one elevation provided in the central area, which the Defines the distance between the lower edge of the electrodes and the base plate.
Ein derartiger Flüssigkeitswiderstand ist zweckmäßig derart ausgebildet, daß die Elektroden eine Nickeloberfläche aufweisen und daß als Elektrolyt eine wäßrig Lösung von Soda, Karborat. Borat oder alkalischem Benzoat verwendet ist.Such a liquid resistance is expediently designed in such a way that the electrodes have a nickel surface have and that the electrolyte is an aqueous solution of soda, carborate. Borate or alkaline Benzoate is used.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigt,In the drawing is an embodiment of the invention shown. It shows,
F i g. 1 eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Flüssigkeitswiderstandes,F i g. 1 shows a perspective illustration of a fluid resistance according to the invention,
F i g. 2 eine senkrechte Schnittansicht in einer zur Ebene der Elektroden senkrechten Ebene und Fig. $ eine Draufsicht auf die in F i g. 2 dargestellte Anordnung.F i g. 2 is a vertical sectional view in a plane perpendicular to the plane of the electrodes and FIG Fig. $ A plan view of the in F i g. 2 shown Arrangement.
Der in F i g. 1 dargestellte Flüssigkeitswiderstand weist einen quaderförmigen Behälter 1 und eine Deckel 2 auf. Durch diesen Deckel 2 sind die mit Außengewinde versehenen Enden 3a von zwei Elektroden E hindurchgeführt, die aus in Form eines umgekehrten T zugeschnittenen Platten bestehen. Die senkrechten Schenkel 3fcdieser Platten sind mit einem Isoliermantel 22 bedeckt, so daß diese senkrechten Schenkel 36, welche bis zu dem Spiegel N in Flüssigkeit eingetaucht sind, keinen Einfluß auf den elektrischen Stromkreis haben. Die aktiven Abschnitte der Elektroden E bestehen lediglich aus den nichtisolierten mittleren Abschnitten 3c· der horizontalen Schenkel 3 der Elektroden £ Die Länge der senkrechten Schenkel 3b der Elektroden E beträgt das Vier- bis Zehnfache der Höhe der horizontalen Schenkel 3, so daß diese tief in die Flüssigkeit bis in die Nähe des Bodens des Behälters 1 eingetauchtThe in F i g. The fluid resistance shown in FIG. 1 has a cuboid container 1 and a cover 2. The externally threaded ends 3a of two electrodes E , which consist of plates cut in the shape of an inverted T, are passed through this cover 2. The vertical legs 3fc of these plates are covered with an insulating jacket 22, so that these vertical legs 36, which are immersed in liquid up to the level N , have no influence on the electrical circuit. The active sections of the electrodes E consist only of the non-insulated middle sections 3c of the horizontal legs 3 of the electrodes £ The length of the vertical legs 3b of the electrodes E is four to ten times the height of the horizontal legs 3, so that these are deep into the Liquid immersed to the vicinity of the bottom of the container 1
sind.are.
Auf die Endabschnitte 3d der horizontalen Schenkel sind zwei Trennwände 4 aufgeschoben. In diesen Trennwänden 4 sind unterhalb von senkrechten öffnungen 5, welche der Durchführung der beiden Elektroden £ dienen, waagerechte Schütze 6 vorgesehen, in welche eine Bodenplatte 7 eingeschoben ist. Die nichtisolierten mittleren Abschnitte 3c der Elektroden E, die beiden Trennwände 4 und die Bodenplatte 7 begrenzen ein quaderförmiges Arbeitsvolumen, welches nach oben vollständig offen ist und welches mit dem Boden des Behälters 1 über zwischen dem unteren Rand der Elektroden E und der Oberseite der Bodenplatte 7 vorhandene schmale Zwischenräume 8 in VerbindungTwo partition walls 4 are pushed onto the end sections 3d of the horizontal legs. In these partition walls 4, horizontal contactors 6, into which a base plate 7 is inserted, are provided below vertical openings 5, which serve to lead through the two electrodes £. The non-insulated middle sections 3c of the electrodes E, the two partition walls 4 and the bottom plate 7 delimit a cuboid working volume which is completely open at the top and which connects to the bottom of the container 1 between the lower edge of the electrodes E and the top of the bottom plate 7 existing narrow spaces 8 in connection
steht.stands.
Da die Endabschnitte 3d der waagerechten Schenkel 3 der Elektroden E ebenso wie die senkrechten Sehen-Since the end sections 3d of the horizontal legs 3 of the electrodes E as well as the vertical vision
kel 3fc mit einem Isoliermantel 22 umgeben sind, fließt der elektrische Strom ausschließlich zwischen den mittleren Abschnitten 3c durch die von dem Arbeitsbereich abgegrenzte Flüssigkeit. Da dieser Arbeitsbereich nach oben vollständig offen ist, können Gase und Dämpfe ohne Störung des Stromweges zwischen den Elektroden E nach oben entweichen. Die in dem Arbeitsbereich befindliche Flüssigkeit wird dabei durch verhältnismäßig kalte Flüssigkeit in einer durch die Größe der Zwischenräume 8 begrenzten Menge erneuert. Auf diese Weise erhält man in dem Arbeitsbereich einen Temperaturanstieg, dessen Verlauf auf die jeweiligen Erfordernisse eingestellt werden kann.Kel 3fc are surrounded by an insulating jacket 22, the electric current flows exclusively between the middle sections 3c through the liquid which is delimited from the work area. Since this working area is completely open at the top, gases and vapors can escape upwards without disturbing the current path between the electrodes E. The liquid in the work area is renewed by a relatively cold liquid in an amount limited by the size of the spaces 8. In this way, a temperature rise is obtained in the working area, the course of which can be adjusted to the respective requirements.
Zur Versteifung der Bodenplatte 7 ist in ihrer Mitte eine Rippe Ta vorgesehen, die durch eine Erweiterung 6a des Schlitzes 6 läuft. Die der Durchführung der Bodenplatte 7 und der Elektroden E durch die Trennwände 4 dienenden öffnungen 5 bzw. Schlitze 6.6a sind zur Verstärkung mit Verdickungen 10 versehen, die an einer Seite der Trennwände 4 vorgesehen sind. Diese Verdickungen 10 besitzen seitliche Fortsätze 10a die sich bis zu den senkrechten Rändern der Trennwände 4 erstrecken. In der Mitte der Bodenplatte 7 sind ferner symmetrisch zu der Rippe 7a zwei Erhebungen 9 vorgesehen, welche in die im mittleren Abschnitt 3c der Elektroden E vorgesehenen Aussparungen 16 eingreifen. Durch diese Erhebungen 9 wird der Abstand des unteren Randes der Elektroden E von der Bodenplatte 7 — d. h. die Breite der Zwischenräume 8 — festgelegt.To stiffen the base plate 7, a rib Ta is provided in its center, which runs through an extension 6a of the slot 6. The openings 5 or slots 6.6a serving to lead the base plate 7 and the electrodes E through the partition walls 4 are provided with thickenings 10 for reinforcement, which are provided on one side of the partition walls 4. These thickenings 10 have lateral extensions 10a which extend as far as the vertical edges of the partition walls 4. In the center of the base plate 7, two elevations 9 are also provided symmetrically to the rib 7a, which protrude into the recesses 16 provided in the central section 3c of the electrodes E. These elevations 9 determine the distance between the lower edge of the electrodes E and the base plate 7, ie the width of the spaces 8.
An den Längsrändern der Bodenplatte 7 sind ferner Einkerbungen 12 vorgesehen, welche der Verriegelung der Trennwände 4 dienen. Zu diesem Zweck sind ferner in den beiden Trennwänden 4 Aussparungen 14 und 15 vorgesehen. Die Tiefe dieser Aussparungen 14, 15 ist dabei größer als die Dicke der Trennwände 4 an jenen Stellen, an welchen keine Verdickungen 10 bzw. Fortsätze 10a vorgesehen sind. Die seitlichen Begrenzungen 14a und 146 der Aussparungen 14 entsprechen den oberen und unteren Begrenzungen der Fortsätze 10a während der obere Rand der Aussparungen 15 dem oberen Rand der den Schlitz 6 umgebenden Verdikkung 10 entspricht. Auf diese Weise ergeben sich nach Entfernung der Preßstempel, mit denen die Aussparungen 14 und 15 herstellt werden, in jener Seite der Trennwände 4, an welcher die Verdickungen 10, 10a vorgesehen sind, senkrecht verlaufende Durchgänge 20. In diese beiden übereinanderliegenden Durchgänge 20 werden Stäbe 17 senkrecht eingeführt, die in jeweils eine Einkerbung 12 der Bodenplatte 6 zum Eingreifen gebracht werden. Auf diese Weise werden die Trennwände 4 gegenüber den Bodenplatte 7 verriegelt, die ihrerseits durch die Erhebungen 9 gegenüber den Elektroden Efixiert ist. Die Stäbe 17 können aus verhältnismäßig biegsamem und elastischem Kunststoff bestehen, so daß sie ihrerseits durch Vorsprünge 19 blockiert werden können, die oberhalb der Durchführungen 20 an den Trennwänden 4 angeformt sind.Notches 12 are also provided on the longitudinal edges of the base plate 7, which are used to lock the partition walls 4. For this purpose, 4 recesses 14 and 15 are also provided in the two partition walls. The depth of these recesses 14, 15 is greater than the thickness of the partition walls 4 at those points at which no thickenings 10 or extensions 10a are provided. The lateral boundaries 14a and 146 of the recesses 14 correspond to the upper and lower boundaries of the extensions 10a, while the upper edge of the recesses 15 corresponds to the upper edge of the thickening 10 surrounding the slot 6. In this way, after removal of the press rams with which the recesses 14 and 15 are produced, perpendicular passages 20 are obtained in that side of the partition walls 4 on which the thickenings 10, 10a are provided 17 inserted vertically, each of which is brought into engagement with a notch 12 in the base plate 6. In this way, the partition walls 4 are locked in relation to the base plate 7, which in turn is fixed in relation to the electrodes E by the elevations 9. The rods 17 can consist of relatively flexible and elastic plastic, so that they can in turn be blocked by projections 19 which are integrally formed on the partition walls 4 above the feedthroughs 20.
Durch entsprechende Wahl des Elektrolyten und durch entsprechende Einstellung der Trennwände 4 gegenüber den Einkerbungen 12 an den Längsrändern der Bodenplatte 7 können die Werte des Flüssigkeitswiderstandes für den jeweiligen Verwendungszweck und insbesondere für die verschiedenen Motorleistungen genau gestuft werden.By appropriate choice of the electrolyte and by appropriate adjustment of the partitions 4 opposite the notches 12 on the longitudinal edges of the base plate 7, the values of the fluid resistance for the respective purpose and in particular for the various engine outputs be precisely graded.
Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 |