DE19808667C2

DE19808667C2 - Bent electrode

Info

Publication number: DE19808667C2
Application number: DE19808667A
Authority: DE
Inventors: Josef Winter
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1998-03-02
Filing date: 1998-03-02
Publication date: 2001-08-30
Anticipated expiration: 2018-03-03
Also published as: EP0941016A2; EP0941016B1; EP0941016A3; DE59905696D1; DE19808667A1; ES2194398T3

Description

Technical field

Die Erfindung betrifft eine Elektrode gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to an electrode according to the Preamble of claim 1.

Derartige Elektroden werden beispielsweise in Wider stands-Heizvorrichtungen eingesetzt, sie sind aber auch bei anderen Technologiegebieten anwendbar, bei denen gebogene Elektroden zur Leitung bzw. Umleitung von Strömen großer Stromstärke benötigt werden.Such electrodes are, for example, in Wider heaters are used, but they are also included other areas of technology applicable where curved Electrodes to conduct or divert large currents Amperage are required.

State of the art

Die oben erwähnten Widerstands-Heizvorrichtungen beste hen im wesentlichen aus zwei auf einem elektrisch isolie renden Substrat aufgebrachten Elektroden, die mit einer Stromquelle verbunden sind. Zwischen den Elektroden ist eine Heizschicht meist aus einer Vielzahl von PTC- Elementen, durch die zum einen eine Selbstregulierung der gewünschten Raumtemperatur und zum anderen eine Ver ringerung der Strom- bzw. Leistungsaufnahme erreicht wird, ausgebildet. Sind die PTC-Elemente zu Beginn der Ein schaltphase der Heizvorrichtung jedoch noch kalt, so ist deren Widerstand noch gering, weshalb hohe Stromspitzen auftreten.The resistance heaters mentioned above are best hen essentially of two on one electrically isolie electrodes applied with a Power source are connected. Is between the electrodes a heating layer mostly from a variety of PTC Elements through which self - regulation of the desired room temperature and on the other hand a ver reduction in current or power consumption is achieved, educated. Are the PTC elements at the beginning of the On switching phase of the heating device is still cold, however their resistance is still low, which is why high current peaks occur.

In herkömmlichen Heizvorrichtungen, bei denen die Stromzuführungen bzw. Elektroden über Eck (vgl. Fig. 6) ge legt wurden, so daß die Elektrode 1 den Aufbau erster Schenkel 10, Verbindungsstück 30 und zweiter Schenkel 20 aufweist, kam es vermutlich aufgrund von Spitzenwirkungen und damit verbundenen hohen elektrischen Feldern in den Bereichen scharfkantiger Knicke bzw. Ecken häufig, vor allem an der Knickinnenseite 35, zum Durchbrennen und somit zur Zerstörung der Elektroden 1. Anhand von thermo grapischen Messungen konnte schließlich gezeigt werden, daß sich der Strom in den scharfkantigen Knicken 35 bzw. Ecken 35 konzentriert und somit zum Kontaktversagen führt.In conventional heating devices in which the power supply lines or electrodes were placed over corners (see FIG. 6) so that the electrode 1 has the structure of first leg 10 , connecting piece 30 and second leg 20 , it probably came about due to peak effects and associated high electrical fields in the areas of sharp-edged kinks or corners, especially on the inside 35 of the kink, to burn through and thus to destroy the electrodes 1 . Using thermographic measurements, it was finally possible to show that the current is concentrated in the sharp-edged bends 35 or corners 35 and thus leads to contact failure.

Aus der nachveröffentlichten deutschen Patentanmeldung DE-197 04 352 A1 sind Elektroden 1 (vgl. Fig. 7) mit dem Aufbau erster Schenkel 10, Verbindungsstück 30 und zweiter Schenkel 20 bekannt. Diese Elektroden zeichnen sich dadurch aus, daß sie durch Abrundung der Begrenzungslinien der Elektroden im Knickbereich 35 keine scharfen Kanten, Spitzen und Ecken mehr aufweisen. Dadurch wird im Gegensatz zu den über Eck gelegten Elektroden die Gefahr des Durchbrennens zwar vermindert, aufgrund der massiven Ausgestaltung der Elektroden besteht jedoch noch eine gewisse Wahrscheinlichkeit für ein Kontaktversagen. Wie bei den über Eck gelegten Elektroden liegt der kritische Bereich, d. h., der Bereich, bei dem die größte Erwärmung auftritt und somit ein Durchbrennen am wahrscheinlichsten ist, an der Knickinnenseite bzw. der Seite mit dem kleinsten Krümmungsradius der Elektroden, wodurch es wieder zu Spitzenwirkungen kommen kann.Electrodes 1 (cf. FIG. 7) with the structure of first leg 10 , connecting piece 30 and second leg 20 are known from the subsequently published German patent application DE-197 04 352 A1. These electrodes are distinguished by the fact that, by rounding off the boundary lines of the electrodes in the kink region 35, they no longer have any sharp edges, tips and corners. In contrast to the electrodes placed in a corner, this reduces the risk of burnout, but due to the massive design of the electrodes, there is still a certain probability of contact failure. As with the electrodes placed in a corner, the critical area, i.e. the area where the greatest warming occurs and is therefore most likely to burn out, lies on the inside of the kink or on the side with the smallest radius of curvature of the electrodes, which again leads to peak effects can come.

Um dem Durchbrennen der Elektroden bei großen Strömen zu begegnen, muß bei den über Eck gelegten bzw. gerundeten Elektroden die Breite bzw. Höhe der Elektroden vergrößert werden. Dies führt aber zu einem vermehrten Gebrauch von Elektrodenmaterial, was sich sowohl in einer Steigerung des Gewichts als auch der Materialkosten ausdrückt.To burn out the electrodes with high currents to meet must be with the cornered or rounded Electrodes increases the width or height of the electrodes become. However, this leads to an increased use of Electrode material, which results in both an increase in Expresses weight as well as material costs.

Die Druckschrift GB 21 54 403 offenbart eine Widerstands heizvorrichtung, die auf einer Glasplatte angeordnet ist, wobei die elektrische Stromzufuhr über gebogene Elektroden bereitgestellt wird. Diese Elektroden weisen dabei einen ersten Schenkel, einen zweiten Schenkel und einen Bogen auf, der den ersten Schenkel mit dem zweiten Schenkel verbindet, wobei der Bogen zur Verringerung des Risikos einer lokalen thermischen Überbelastung mehrere voneinander elektrisch isolierte Teilbögen aufweist, die sich jeweils in Richtung von dem ersten zu dem zweiten Schenkel erstrecken. Der Bogen weist dabei die gleiche Gesamtbreite wie der erste und zweite Schenkel auf.GB 21 54 403 discloses a resistor heating device which is arranged on a glass plate, the electrical power supply via curved electrodes provided. These electrodes have one first leg, a second leg and an arch on the first leg with the second leg connects, taking the bow to reduce risk a local thermal overload several of each other has electrically insulated partial arches, each in the direction from the first to the second leg extend. The arch has the same overall width like the first and second leg.

Presentation of the invention

Es ist deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die gebogenen Elektroden im Stand der Technik derart weiter zubilden, daß trotz einer verminderten Wahrscheinlichkeit des Durchbrennens im Bogenbereich eine große Gesamtstrom dichte erreicht werden kann.It is therefore an object of the present invention bent electrodes in the prior art to make that despite a reduced probability of blowing in the arc area a large total current density can be achieved.

Diese Aufgabe wird durch eine Elektrode mit den im Patentanspruch 1 aufgeführten Merkmalen gelöst.This task is carried out by an electrode with the Features listed claim 1 solved.

Werden in einer Elektrode mit einem ersten und zweiten Schenkel, die durch einen Bogen miteinander verbunden sind, zumindest zwei voneinander elektrisch isolierte Teilbögen in dem Bogen ausgebildet, so ist es möglich, eine gewünsch te Stromdichteverteilung in der Elektrode bzw. im Bogen einzustellen. Dadurch wird vermieden, daß eine Konzentrati on von großen Strömen an bestimmten Stellen der Elektrode auftritt, wodurch einer nur lokalen Überhitzung bzw. einem Durchbrennen wirksam begegnet wird. Die Elektroden können hierbei sowohl flächig als auch räumlich ausgebildet sein. Um den durch die nicht leitenden Bereiche verloren gegangenen Raum wieder auszugleichen, wird die Gesamtbreite des Bogens im Gegensatz zu dem ersten bzw. zweiten Schenkel vergrößert. Dadurch kann in dem so gestalteten Bogen zumindest die gleiche Gesamtstromdichte wie in einem massiven Bogen ohne Aussparungen, der die gleiche Gesamtbreite wie der erste bzw. zweite Schenkel aufweist, erreicht werden.Be in an electrode with a first and second Legs that are connected by an arch, at least two partial arches electrically insulated from one another formed in the arch, so it is possible to create a desired one te current density distribution in the electrode or in the arc adjust. This prevents a concentrate on large currents at certain points on the electrode occurs, causing only local overheating or Burning is countered effectively. The electrodes can be both flat and spatial. To get lost through the non-conductive areas to compensate for the space that has gone is the total width of the arch in contrast to the first or second leg enlarged. This allows in the so designed arch at least the same total current density as in one massive arch with no gaps, the same Total width as the first or second leg has, can be achieved.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann die elektrische Isolierung der Teilbögen einfach dadurch geschaffen werden, daß die Teilbögen voneinander beabstandet werden. Sie kann aber auch dadurch erreicht werden, daß ein elektrisch isolierendes Material in den Raum zwischen die Teilbögen eingebracht wird.According to an advantageous embodiment of the invention the electrical insulation of the partial arches can be simple be created in that the partial sheets from each other be spaced. But it can also be achieved be that an electrically insulating material in the Space is introduced between the partial sheets.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Widerstände der Teilbögen derart ausgebildet, daß sie in Richtung von einer Bogeninnenseite zu einer Bogenaußenseite hin abnehmen. Dadurch ist es möglich, die Stromdichteverteilung derart einzustellen, daß in Teilbögen mit kleinem Krümmungsradius, d. h., Teilbögen an der Bogeninnenseite, nur geringe Stromdichten, an Teilbögen mit großem Krümmungsradius jedoch, d. h. Teilbögen an der Bogenaußenseite, größere Stromdichten auftreten. Diese Ausgestaltung erweist sich vor allem bei solchen Elektroden als besonders vorteilhaft, die in einem spitzen Winkel gebogen sind. Bei diesen Elektroden kann dann das Widerstandsgefälle der Teilbögen von der Bogeninnenseite zur Bogenaußenseite derart eingestellt werden, daß Teilbögen mit kleinerem Krümmungsradius mit Strömen geringerer Stärke als Teilbögen mit größerem Krümmungs radius durchsetzt werden.According to a further advantageous embodiment of the Invention are the resistances of the partial arches like this trained to be in the direction of an arc inside Remove to the outside of the bow. That’s it possible to adjust the current density distribution such that in partial arcs with a small radius of curvature, d. i.e., partial sheets on the inside of the arc, only low current densities However, partial arcs with a large radius of curvature, i. H. Partial sheets greater current densities occur on the outside of the arc. This configuration is particularly evident in such Electrodes as particularly advantageous that tip in one Angles are bent. With these electrodes this can be done Resistance gradient of the partial arches from the inside of the arch be set to the outside of the sheet such that Subbends with a smaller radius of curvature with currents less thick than partial arches with greater curvature radius are enforced.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Widerstände der Teilbögen derart ausge bildet, daß sie den gleichen Wert aufweisen. Auch hier wird durch eine gleichmäßige Verteilung der Stromdichte auf alle Teilbögen das Problem lokaler Stromkonzentrationen vor allem an der Bogeninnenseite vermieden. According to a further advantageous embodiment of the Invention, the resistances of the partial arches are so forms that they have the same value. Here too by distributing the current density evenly over all Partial arches the problem of local electricity concentrations avoided on the inside of the bow.

Diese gleichmäßige Ausbildung der Widerstände kann dadurch erreicht werden, daß sich die Teilbögen von einer zur Längsrichtung des ersten Schenkels schrägen Linie zu einer zur Längsrichtung des zweiten Schenkels schrägen Linie erstrecken, wobei die Breiten bzw. Querschnittsflächen der Teilbögen gleich groß sind.This uniform formation of the resistors can can be achieved in that the partial sheets of a line oblique to the longitudinal direction of the first leg one inclined to the longitudinal direction of the second leg Extend line, the widths or Cross-sectional areas of the partial arches are the same size.

Des weiteren können sich die Teilbögen von einer zur Längsrichtung des ersten Schenkels senkrechten Linie zu einer zur Längsrichtung des zweiten Schenkels senkrechten Linie erstrecken, wobei hier dann die Breiten bzw. Querschnittsflächen der Teilbögen von der Bogeninnenseite zu der Bogenaußenseite zunehmen. Im Gegensatz zu der vorherigen Anordnung mit gleichen Teilbögenwiderständen kann hier bei gleicher Bogenbreite bzw. Bogenquerschnittsfläche eine größere Stromdichte erreicht werden, da weniger Beabstandungen bzw. Aussparungen, die nicht zur Leitung des elektrischen Stroms beitragen, zwischen den einzelnen Teilbögen vorgesehen sind.Furthermore, the partial sheets can move from one to the other Longitudinal direction of the first leg perpendicular line one perpendicular to the longitudinal direction of the second leg Extend the line, where the widths or Cross-sectional areas of the partial arches from the inside of the arch Increase to the outside of the bow. In contrast to the previous arrangement with the same partial sheet resistances can with the same sheet width or Arc cross-sectional area achieved a greater current density because there are fewer spacings or recesses do not contribute to the conduct of the electric current, are provided between the individual partial sheets.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung, in der der erste Schenkel über Bögen mit zwei zweiten Schenkeln verbunden ist, sind auch die zwei zweiten Schenkel über einen zweiten Bogen miteinander verbunden. Dieser zweite Bogen weist zumindest zwei Teilbögen auf, über die eine gewünschte Stromverteilung derart einstellbar ist, daß eine lokale thermische Überlastung, die zum Durchbrennen führen kann, vor allem an Bereichen mit kleinem Krümmungsradius auch zwischen den zweiten Schenkeln vermieden wird.In a further advantageous embodiment of the Invention in which the first leg over arches with two second legs are connected, so are the second two Legs connected to each other via a second arch. This second sheet has at least two partial sheets, via which a desired current distribution can be set in this way is that a local thermal overload caused by Burning can result, especially in areas with small radius of curvature also between the second legs is avoided.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen anhand der Zeichnung. More details, features and advantages of the Invention result from the following description preferred embodiments with reference to the drawing.

Es zeigt:It shows:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer ersten gebogenen Elektrode zur Erläuterung der Erfindung, Fig. 1 is a schematic representation of a first curved electrode to illustrate the invention,

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer zweiten gebogenen Elektrode zur Erläuterung der Erfindung, Fig. 2 is a schematic representation of a second curved electrode to illustrate the invention,

Fig. 3 eine schematische Darstellung einer dritten gebogenen Elektrode zur Erläuterung der Erfindung, Fig. 3 is a schematic representation of a third electrode bent to illustrate the invention,

Fig. 4 eine schematische Darstellung einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung, Fig. 4 is a schematic illustration of an exemplary embodiment of the invention,

Fig. 5 eine schematische Darstellung einer vierten gebogenen Elektrode zur Erläuterung der Erfindung, Fig. 5 is a schematic representation of a fourth curved electrode to illustrate the invention,

Fig. 6 eine schematische Darstellung einer herkömmlichen über Eck gelegten Elektrode, Fig. 6 is a schematic view of a conventional set diagonally electrode,

Fig. 7 eine schematische Darstellung einer herkömmlichen Elektrode mit einer Abrundung der Begrenzungslinien im Knickbereich. Fig. 7 is a schematic representation of a conventional electrode with a rounding of the boundary lines in the kink area.

Fig. 1 zeigt eine Aufsicht auf eine schematische Darstellung einer ersten Elektrode zur Erläuterung der vorliegenden Erfindung. Die Elektrode 1 weist einen ersten Schenkel 10 auf, der über einen Bogenabschnitt 30 bzw. Bogen 30 mit einem zweiten Schenkel 20 verbunden ist. Der Bogen 30 ist, wie in Fig. 1 gezeigt ist, derart ausgebildet, daß der Winkel zwischen dem ersten 10 und zweiten 20 Schenkel, d. h., dem ersten Schenkel 10 bezüglich einer Längsrichtung L1 und dem zweiten Schenkel 20 bezüglich einer Längsrichtung L2, ein rechter Winkel ist. Es sei jedoch bemerkt, daß der Winkel jeden zweckmäßigen bzw. technisch realisierbaren Wert annehmen kann. Der Bogen weist ferner einen ersten Teilbogen 31 und einen zweiten Teilbogen 32 auf, die sich von dem ersten 10 zu dem zweiten 20 Schenkel erstrecken. Der erste Teilbogen 31, der einen elektrischen Widerstand R1 darstellt, hat eine Länge l1 und eine Breite A1 bzw. Querschnittsfläche A1, wohingegen der zweite Teilbogen 32, der einen elektrischen Widerstand R2 darstellt, eine Länge l2 und eine Breite A2 bzw. Querschnittsfläche A2 hat. Es sei bemerkt, daß sowohl flächige als auch räumliche Elektroden eine Querschnittsfläche aufweisen, wenn auch bei flächigen Elektroden die Höhe im Vergleich zur Breite sehr gering sein kann. Deshalb wird im folgenden zur Verallgemeinerung nur noch der Begriff "Querschnittsfläche" verwendet. Eine Beabstandung 40 sorgt für eine elektrische Isolierung zwischen dem ersten 31 und dem zweiten Teilbogen 32, wobei auch ein Isoliermaterial 40 dazwischen eingebracht sein kann. Fig. 1 shows a plan view of a schematic representation of a first electrode to illustrate the present invention. The electrode 1 has a first leg 10 which is connected to a second leg 20 via an arc section 30 or arc 30 . The arch 30 , as shown in FIG. 1, is designed such that the angle between the first 10 and second 20 legs, ie the first leg 10 with respect to a longitudinal direction L1 and the second leg 20 with respect to a longitudinal direction L2, is a right one Angle is. However, it should be noted that the angle can assume any practical value that is technically feasible. The arch also has a first partial arch 31 and a second partial arch 32 , which extend from the first 10 to the second 20 legs. The first partial arc 31 , which represents an electrical resistance R1, has a length l1 and a width A1 or cross-sectional area A1, whereas the second partial arc 32 , which represents an electrical resistance R2, has a length l2 and a width A2 or cross-sectional area A2 . It should be noted that both flat and spatial electrodes have a cross-sectional area, although the height can be very small compared to the width in the case of flat electrodes. For this reason, only the term "cross-sectional area" is used in the following for generalization. A spacing 40 provides electrical insulation between the first 31 and the second partial arch 32 , it also being possible for an insulating material 40 to be introduced therebetween.

Der Widerstand R1 des ersten Teilbogens 31, der sich an der Bogeninnenseite 35 befindet und deshalb einen kleinen Krümmungsradius aufweist, ist in dieser ersten Ausführungsform so dimensioniert, daß er größer ist als der Widerstand R2 des zweiten Teilbogens 32, der sich an der Bogenaußenseite 36 befindet und einen großen Krümmungsradius aufweist. Aufgrund dieser Dimensionierung der Widerstände R1 und R2, bei der das Verhältnis l1/A1 größer als l2/A2 ist, ist die Stromdichte in dem äußeren bzw. zweiten Teilbogen 32 größer als in dem inneren bzw. ersten Teilbogen 31. Auf diese Weise werden lokale thermische Überlastungen im ersten Teilbogen 31 vermieden, weil der größere Stromanteil auf den zweiten Teilbogen 32, der aufgrund des größeren Krümmungsradius größere Ströme toleriert, verteilt worden ist.The resistance R1 of the first partial arc 31 , which is located on the inner side 35 of the arc and therefore has a small radius of curvature, is dimensioned in this first embodiment in such a way that it is greater than the resistance R2 of the second partial arc 32 , which is located on the outer side 36 of the arc and has a large radius of curvature. Due to this dimensioning of the resistors R1 and R2, in which the ratio l1 / A1 is greater than l2 / A2, the current density in the outer or second partial arc 32 is greater than in the inner or first partial arc 31 . In this way, local thermal overloads in the first partial arc 31 are avoided because the larger current component has been distributed over the second partial arc 32 , which tolerates larger currents due to the larger radius of curvature.

Diese Darstellung einer ersten gebogenen Elektrode ist vor allem für sehr kleine Winkel zwischen dem ersten Schenkel 10 und dem zweiten Schenkel 20 geeignet, da dann zur Vermeidung von thermischen Überlastungen am Teilbogen 31 mit kleinem Krümmungsradius die Querschnittsfläche A1 und damit der Widerstand R1 sehr klein eingestellt werden kann. Zur Anpassung an kleine Winkel ist es weiter möglich, den Bogen statt in zwei Teilbögen in drei oder mehr Teilbögen einzuteilen, um dadurch entsprechend dem Krümmungsradius eines Teilbogens den Widerstand und damit die Stromstärke durch den Teilbogen einzustellen. Daraus ergibt sich dann, daß die Widerstände der Teilbögen von der Bogeninnenseite zur Bogenaußenseite abnehmen.This illustration of a first curved electrode is particularly suitable for very small angles between the first leg 10 and the second leg 20 , since the cross-sectional area A1 and thus the resistance R1 are then set very small in order to avoid thermal overloads on the partial arch 31 with a small radius of curvature can. To adapt to small angles, it is also possible to divide the arc into three or more partial arcs instead of two partial arcs, in order to adjust the resistance and thus the current through the partial arc in accordance with the radius of curvature of a partial arc. It then follows that the resistances of the partial sheets decrease from the inside of the sheet to the outside of the sheet.

Fig. 2 zeigt eine Aufsicht auf eine schematische Darstellung einer zweiten Elektrode zur Erläuterung der vorliegenden Erfindung. Die Elektrode 1 weist einen ersten Schenkel 10 auf, der über einen Bogen 30 mit einem zweiten Schenkel 20 verbunden ist. Obwohl der Bogen 30 in Fig. 2 so gezeigt ist, daß der Winkel zwischen dem ersten 10 und zweiten 20 Schenkel rechtwinklig ist, kann der Winkel jeden zweckmäßigen bzw. technisch realisierbaren Wert annehmen. Innerhalb des Bogens 30 erstrecken sich zwei von einander elektrisch isolierte Teilbögen 31, 32 von einer zur Längsrichtung L1 des ersten Schenkels 10 schrägen Linie S1 zu einer zur Längsrichtung L2 des zweiten Schenkels 20 schrägen Linie S2. Die Abschrägungen S1, S2 bzw. schrägen Linien S1, S2 sind dabei so gestaltet, daß die Längen l1, l2 sowie die Querschnittsflächen A1, A2 der Teilbögen 31, 32 im wesentlichen gleich sind. Daraus ergeben sich im wesentlichen gleiche elektrische Widerstände R1 und R2, die zu einer gleichmäßigen Aufteilung des Stroms auf den Teilbogen 31 an der Bogeninnenseite 35 und den Teilbogen 32 an der Bogenaußenseite 36 führen. Wie noch später in Bezug auf die in Fig. 4 dargestellte Ausführungsform gezeigt werden wird, können statt der zwei in Fig. 2 gezeigten Teilbögen 31, 32 auch drei oder mehr Teilbögen verwendet werden, um eine gleichmäßige Stromverteilung innerhalb eines Teilbogens zu erreichen. Dadurch ist es möglich, lokale thermische Überlastungen an Stellen eines Teilbogens mit kleinem Krümmungsradius zu vermeiden. Fig. 2 shows a plan view of a schematic representation of a second electrode to illustrate the present invention. The electrode 1 has a first leg 10 , which is connected to a second leg 20 via an arc 30 . Although the curve 30 is shown in FIG. 2 in such a way that the angle between the first 10 and second 20 legs is rectangular, the angle can assume any expedient or technically realizable value. Within the arch 30 , two sub-arches 31 , 32, which are electrically insulated from one another, extend from a line S1 oblique to the longitudinal direction L1 of the first leg 10 to a line S2 oblique to the longitudinal direction L2 of the second leg 20 . The bevels S1, S2 or oblique lines S1, S2 are designed such that the lengths l1, l2 and the cross-sectional areas A1, A2 of the partial arches 31 , 32 are essentially the same. This results in essentially the same electrical resistances R1 and R2, which lead to a uniform distribution of the current between the partial arch 31 on the inner side 35 of the arch and the partial arch 32 on the outer side 36 of the arch. As will be shown later with reference to the embodiment shown in FIG. 4, instead of the two partial arches 31 , 32 shown in FIG. 2, three or more partial arches can also be used in order to achieve a uniform current distribution within one partial arch. This makes it possible to avoid local thermal overloads at points on a partial sheet with a small radius of curvature.

In Fig. 3 ist eine Aufsicht auf eine schematische Darstellung einer dritten Elektrode zur Erläuterung der vorliegenden Erfindung gezeigt. Wie in den vorangegangenen Ausführungsformen weist die Elektrode 1 einen ersten Schenkel 10 auf, der über einen Bogen 30 mit einem zweiten Schenkel 20 verbunden ist. Der in Fig. 3 dargestellte rechte Winkel zwischen dem ersten 10 und zweiten 20 Schenkel kann jedoch jeden zweckmäßigen bzw. technisch realisierbaren Wert annehmen. Zwei von einander elektrisch isolierte Teilbögen 31, 32 erstrecken sich innerhalb des Bogens 30 von einer zur Längsrichtung L1 des ersten Schenkels 10 senkrechten Linie T1 zu einer zur Längsrichtung L2 des zweiten Schenkels 20 senkrechten Linie T2. Die Längen l1, l2 sowie die Querschnittsflächen A1, A2 der Teilbögen 31, 32 sind dabei so gestaltet, daß das Verhältnis l1/A1 im wesentlichen gleich dem Verhältnis l2/A2 und dadurch der Widerstand R1 im wesentlichen gleich dem Widerstand R2 ist. Somit weist der Teilbogen 31 an der Bogeninnenseite eine kleinere Länge l1, aber auch eine geringere Querschnittsfläche A1 als der Teilbogen 32 an der Bogenaußenseite auf. Auch hier können wieder mehr als zwei Teilbögen zur Vermeidung einer lokalen thermischen Überlastung verwendet werden. FIG. 3 shows a top view of a schematic illustration of a third electrode to explain the present invention. As in the previous embodiments, the electrode 1 has a first leg 10 which is connected to a second leg 20 via an arch 30 . The right angle shown in FIG. 3 between the first 10 and second 20 legs can, however, assume any expedient or technically feasible value. Two sub-arches 31 , 32 which are electrically insulated from one another extend within the arch 30 from a line T1 perpendicular to the longitudinal direction L1 of the first leg 10 to a line T2 perpendicular to the longitudinal direction L2 of the second leg 20 . The lengths l1, l2 and the cross-sectional areas A1, A2 of the partial arches 31 , 32 are designed in such a way that the ratio l1 / A1 is essentially equal to the ratio l2 / A2 and thus the resistance R1 is essentially the same as the resistance R2. Thus, the partial sheet 31 on the inside of the sheet has a smaller length l1, but also a smaller cross-sectional area A1 than the partial sheet 32 on the outside of the sheet. Again, more than two partial sheets can be used to avoid local thermal overload.

Fig. 4 zeigte eine Aufsicht auf eine schematische Darstellung einer beispielhaften Ausführungsform der Elektrode gemäß der vorliegenden Erfindung. Diese Ausführungsform ist eine Weiterbildung der in Fig. 2 dargestellten zweiten Elektrode zur Erläuterung der vorliegenden Erfindung, wobei gleiche Bezugszeichen gleiche Teile bezeichnen. Es sei bemerkt, daß die zur Längsrichtung L1 des ersten Schenkels 10 und die zur Längsrichtung L2 des zweiten Schenkels 20 senkrechten T1, T2 bzw. schrägen S1, S2 Linien nur zur Veranschaulichung der einzelnen Teile 10, 20, 30 der Elektrode 1 dargestellt sind. Ein wesentlicher Unterschied zur zweiten Ausführungsform besteht darin, daß innerhalb des Bogens 30 angrenzend an den ersten Schenkel 10 eine Verbreitung V1 bzw. angrenzend an den zweiten Schenkel 20 eine Verbreitung V2 ausgebildet ist. Aufgrund dieser Verbreiterungen V1, V2 können zusätzliche Teilbögen eingebaut werden, wodurch eine große Gesamtstromdichte im Bogenbereich 30 erreicht wird. Durch die zusätzlichen Teilbögen werden somit die durch die Beabstandung zur Leitung des elektrischen Stroms verloren gegangenen Räume bzw. Volumina wieder ausgeglichen. Wie oben schon erwähnt worden ist, werden in der vierten Ausführungsform mehrere Teilbögen verwendet, um eine gleichmäßige Stromdichteverteilung zu erreichen. Fig. 4 is a plan view of a schematic representation showing an exemplary embodiment of the electrode according to the present invention. This embodiment is a further development of the second electrode shown in FIG. 2 to explain the present invention, the same reference numerals designating the same parts. It should be noted that the T1, T2 and oblique S1, S2 lines perpendicular to the longitudinal direction L1 of the first leg 10 and the longitudinal direction L2 of the second leg 20 and oblique S1, S2 lines are only shown to illustrate the individual parts 10 , 20 , 30 of the electrode 1 . An essential difference from the second embodiment is that a widening V1 is formed within the arch 30 adjacent to the first leg 10 or a widening V2 adjacent to the second leg 20 . Because of these widenings V1, V2, additional partial arches can be installed, as a result of which a large total current density in the arch region 30 is achieved. The additional partial arcs thus compensate for the spaces or volumes lost due to the spacing for conducting the electrical current. As already mentioned above, in the fourth embodiment several partial arcs are used in order to achieve a uniform current density distribution.

In Fig. 5 ist eine Aufsicht auf eine schematische Darstellung einer vierten Elektrode zur Erläuterung der vorliegenden Erfindung gezeigt. Im Gegensatz zu den vorangegangenen Ausführungsformen der Elektrode 1 ist ein erster Schenkel 10 über Bogenbereiche 30 mit zwei zweiten Schenkeln 20a und 20b verbunden. Die Bogenbereiche 30 weisen hierbei zwei durch eine Beabstandung 40 voneinander elektrisch isolierte Teilbögen 31 und 32 auf. Des weiteren ist der erste zweite Schenkel 20a über einen zweiten Bogen 50 mit dem zweiten zweiten Schenkel 20b verbunden. Dieser zweite Bogen 50 weist für sich wiederum zwei Teilbögen 51 und 52 auf, die durch eine Beabstandung 60 voneinander elektrisch isoliert sind. FIG. 5 shows a top view of a schematic illustration of a fourth electrode to explain the present invention. In contrast to the previous embodiments of the electrode 1 , a first leg 10 is connected to two second legs 20 a and 20 b via arc regions 30 . The arch regions 30 have two partial arches 31 and 32 which are electrically insulated from one another by a spacing 40 . Furthermore, the first second leg 20 a is connected via a second bend 50 to the second second leg 20 b. This second sheet 50 in turn has two partial sheets 51 and 52 which are electrically insulated from one another by a spacing 60 .

Es sei bemerkt, daß die Elektrode 1 ein Vielzahl von zweiten Schenkeln aufweisen kann, wobei die Winkel zwischen dem ersten Schenkel und den zweiten Schenkeln bzw. die Winkel zwischen den zweiten Schenkeln jeden zweckmäßigen bzw. technisch realisierbaren Wert annehmen können. Ferner ist es, wie oben bereits erwähnt worden ist, von Vorteil bei kleinen Winkeln mehr als zwei Teilbögen in den Bogenbereichen vorzusehen, um eine gleichmäßige bzw. entsprechend der Krümmungsradius ausgelegte Stromdichteverteilung zu erreichen und somit das Risiko einer lokalen thermischen Überlastung bzw. eines Durchbrennens zu minimieren. It should be noted that the electrode 1 can have a multiplicity of second legs, the angles between the first leg and the second legs or the angles between the second legs being able to assume any expedient or technically realizable value. Furthermore, as has already been mentioned above, it is advantageous to provide more than two partial arches in the arc regions at small angles in order to achieve a uniform current density distribution or one designed according to the radius of curvature, and thus to increase the risk of local thermal overload or burnout minimize.

Reference list

11

Elektrode
electrode

1010th

erster Schenkel
first leg

2020th

zweiter Schenkel
second leg

2020th

a erster zweiter Schenkel
a first second leg

2020th

b zweiter zweiter Schenkel
b second second leg

3030th

Bogen
arc

3131

erster Teilbogen
first partial sheet

3232

zweiter Teilbogen
second partial sheet

3535

Bogeninnenseite
Inside of arch

3636

Bogenaußenseite
Outside of bow

4040

Beabstandung, Isoliermaterial
Spacing, insulating material

5050

zweiter Bogen
second bow

5151

erster Teilbogen des zweiten Bogens
first part of the second sheet

5252

zweiter Teilbogen des zweiten Bogens
second partial sheet of the second sheet

6060

Beabstandung
A1, A2 Breiten, Querschnittsflächen der Teilbögen
l1, l2 Längen der Teilbögen
R1, R2 elektrische Widerstände der Teilbögen
L1, L2 Längsrichtungen des ersten/zweiten Schenkels
S1, S2 Abschrägungen, schräge Linien
T1, T2 Senkrechten, senkrechte Linien
Spacing
A1, A2 widths, cross-sectional areas of the partial arches
l1, l2 lengths of the partial arches
R1, R2 electrical resistances of the partial arches
L1, L2 longitudinal directions of the first / second leg
S1, S2 bevels, slanted lines
T1, T2 Vertical, vertical lines

Claims

1. Electrode ( 1 ), with
a first leg ( 10 ),
at least one second leg ( 20 ), and
at least one bend ( 30 ), each bend ( 30 ) connecting the first leg ( 10 ) to a second leg ( 20 ) and each bend ( 30 ) having at least two sub-bends ( 31 , 32 ) which are electrically insulated from one another and which are each extend in the direction from the first ( 10 ) to a second ( 20 ) leg, characterized in that
that each arch ( 30 ) has a larger overall width than the first ( 10 ) and second ( 20 ) legs.

2. Electrode according to claim 1, characterized in that the partial arches ( 31 , 32 ) are electrically insulated from one another by a spacing ( 40 ).

3. Electrode according to claim 1 or 2, characterized in that the partial sheets ( 31 , 32 ) are electrically insulated from one another by an insulating material ( 40 ).

4. Electrode according to claim 3, characterized in that the respective electrical resistances (R1, R2) of the partial arches ( 31 , 32 ) decrease from an inner side ( 35 ) to an outer side ( 36 ).

5. Electrode according to claim 3, characterized in that the respective electrical resistances (R1, R2) of the partial arches ( 31 , 32 ) have the same value.

6. Electrode according to claim 5, characterized in that the partial arcs ( 31 , 32 ) from a to the longitudinal direction (L1) of the first leg ( 10 ) oblique line (S1) to a to the longitudinal direction (L2) of the second leg ( 20 ) extend oblique line (S2), the cross-sectional areas (A1, A2) of the partial arches ( 31 , 32 ) being of equal size.

7. Electrode according to claim 5, characterized in that the partial arcs ( 31 , 32 ) from a line perpendicular to the longitudinal direction (L1) of the first leg ( 10 ) (T1) to a longitudinal direction (L2) of the second leg ( 20 ) extend perpendicular line (T2), the cross-sectional areas (A1, A2) of the partial arches ( 31 , 32 ) increasing from the inside of the arch ( 35 ) to the outside of the arch ( 36 ).

8. Electrode according to one of the preceding claims, characterized in that the electrode ( 1 ) has two second legs ( 20 a, 20 b), the first second leg ( 20 a) via a second arc ( 50 ) with the second second Leg ( 20 b) is connected and the second arch ( 50 ) has at least two sub-arches ( 51 , 52 ) which are electrically insulated from one another.