DE228300C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- M 228300 KLASSE 21c. GRUPPE

Dr. MARTIN KALLMANN in BERLIN.

Bei den nachfolgend beschriebenen elektrischen Widerständen, welche aus in Glasflüssen eingebetteten metallischen Leitern bestehen, wird, wie bei dem sogenannten Drahtglase, entweder durch die Leiter selbst oder durch besondere metallische Einlagen infolge des Zusammenhaltens von Metalleitern und Glas eine hohe mechanische Festigkeit erzielt, so daß der Glaskörper mit dem eingebetteten

ίο Widerstand in sich genügenden Halt besitzt und besondere Tragekörper vermieden werden. Das Drahtglas wird natürlich für die elektrischen Widerstandszwecke in anderer Art ausgeführt, als es für Zwecke der Verglasung benutzt wird. Jedoch ist das Prinzip in beiden Fällen annähernd das gleiche.

Während man bisher elektrische Widerstände, falls sie nicht aus nacktem Metall (Nickelin , o. dgl.) hergestellt werden, in Emaille, Porzellan, Ton, Zement usw., jedenfalls in sogenannte feuerfeste Materialien einbettete und nur selten, und zwar lediglich für Zwecke der Isolierung, Glasflüsse angewendet haben dürfte, ist nachstehend mit Hilfe des Drahtglases eine wesentlich erhöhte Leistungsfähigkeit von glasisolierten Widerstandsdrähten oder -bändern erreicht. Das Drahtglas, wie es für Bauzwecke seit langem in Verwendung ist, beruht bekanntlich auf der Einlage von Drahtnetzen, und zwar in der Regel hergestellt aus Eisendrähten von ¹Z₂ bis 1 mm Dicke und etwa 5 bis 20 mm Maschenweite, wobei dies Drahtgeflecht beiderseitig von einer mehr oder weniger starken Glasschicht bedeckt ist. Die Gesamtdicke beträgt meistens 4 bis 25 mm, entsprechend der Festigkeits- und sonstigen Beanspruchung.

An Stelle des Eisendrahtes verwendet man nun für Widerstandszwecke in der Regel Nickelin, Rheotan, Konstantan oder sonstige Widerstandsmaterialien. Man kann auch, wenn der Temperaturkoeffizient ohne größere Bedeutung ist, Eisen, Nickel oder sonstige Metalle und Legierungen anwenden. Jedoch ist in der Regel nicht ein einfaches, aus Längs- und Querdrähten bestehendes Geflecht anwendbar, sondern es ist eine zickzackförmige oder mäanderartige Anordnung in den meisten Fällen erforderlich, falls es sich nicht um Widerstände für höhere Stromstärken handelt, bei welchen auch metallische Querverbindungen, also ein Geflecht infolge der Parallelschaltung einer größeren Anzahl von Längsdrähten zulässig ist. In letzterem Falle kann man demnach diese Parallelleitungen durch beliebig dicke Querdrähte miteinander metallisch verbinden, z. B. durch Flechten, und so die Festigkeit des Netzes erhöhen. Die Querdrähte lassen sich auch seitlich herausführen und für Zwecke der Abstufung als Anschlüsse oder Kontakte verwenden. Andernfalls aber, wenn es sich nur um einzelne oder nur sehr wenige parallel zu führende Drähte handelt, sind derartige metallische quergeflochtene Leiter unzulässig bzw. ohne Wert. Man müßte, wenn man aus Festigkeitsrücksichten doch quergeflochtene Teile anwenden will, diese von den Längsleitern isolieren. Dieses kann einerseits durch Anwendung von Isolierhüllen, isolierenden Anstrich, Zwischenplättchen aus Porzellan

o. dgl. an den Berührungspunkten geschehen oder einfacher durch Anwendung einer zweiten Schicht von Querleitern oder bloß aus Festigkeitsrücksichten mit eingelegtem, gesonderten Eisendraht- o. dgl. Geflecht, das somit durch eine Glasschicht von den stromführenden Leitern getrennt ist.

Man würde alsdann Drahtglas mit zwei eingelegten Metall- bzw. Geflechtschichten erhalten,

ίο \vodurch die Festigkeit eine noch höhere wird als bei Anwendung nur eines Geflechtes in der üblichen Ausführungsform. Man kann aber auch zur Erhöhung der Festigkeit sich auf die Einlegung der stromführenden,

z. B. mäanderförmigen oder durchflochtenen Leiter beschränken und zur Festigkeitserhöhung der Glasplatten Rippen oder sonstige Versteifungen vorsehen.

Versuche haben ergeben, daß Drahtglas pro Quadratzentimeter der Gesamtoberfläche mit mindestens 2 Watt dauernd belastet werden kann. Während dasselbe Drahtnetz in nacktem Zustande nur 12 Ampere bis zur beginnenden Glut aufnahm, hielt es in der Drahtglasplatte 30 Ampere, also fast das Dreifache aus, ohne

. mehr als etwa 150 ° Temperatur anzunehmen. Die gewöhnlichen Glasdrahtsorten billigster Art vertragen etwa diese Temperatur.

Es lassen sich natürlich alle Arten von Draht- oder Bandformen benutzen, d. h. in das Glas eingießen bzw. -schmelzen. So kann man statt der Mäanderform auch eine spiralförmige Anordnung oder nach Art der Spiralform eine solche mit ineinander geschachtelten Quadraten oder abwechselnd vertikal und horizontale Zickzack- oder Mäanderführung wählen. Alles dies sind Mittel, um ohne Anwendung von zwei Schichten von Metalleinlagen eine große Festigkeit zu erzielen. Man kann bei Anwendung von zwei voneinander isolierten Einlagen natürlich beide Einlagen für Widerstandszwecke benutzen, also vom Strom durchfließen lassen, und wird alsdann mit Vorteil die eine Schicht z. B. vertikal im Zickzack, die andere horizontal führen, so daß die Leiter im Kreuz liegen. Auch lassen sich die Windungen der Mäanderanordnung selbst wieder aus wellenförmig gebogenen bzw. zickzackartig gelegtem Draht herstellen, so daß man viele Möglichkeiten hat, um von Fall zu Fall die günstigtse Verteilung der stromdurchflossenen Leiter zwecks günstigsten Wärmeeffektes und größter Festigkeit zu wählen.
Geht man weiter, so kann man auch mehr als zwei Schichten von Leitern in einem Glasstück, das natürlich entsprechend stärker wird, anwenden und kann auf diese Weise nicht allein eine erhöhte Sicherheit gegen Bruchfestigkeit, sondern auch einen bequemen Zusammenbau verschiedener Widerstandsabteilungen erzielen, die durch Herausführen der Enden oder anderer Teile nach Belieben auch parallel oder hintereinander geschaltet werden können. In ähnlicher Art lassen sich für Anlaß- oder Regelungswiderstände überhaupt verschiedene Abteilungen derartiger Drahtglaswiderstände abzweigen, so daß man eine kompendiöse und feste Anordnung von abgestuften Metallwiderständen, die gut isoliert sind, erhält.

Außer für Anlasser oder Regelungswiderstände kann man auch für Heizzwecke sowie für Belastungswiderstände und alle sonstigen Fälle der Praxis, in welchen man sich elektrischer Widerstände bedienen muß, diese Formen anwenden, wobei man natürlich eine gewisse Wärmeträgheit, die die Drahtglaswiderstände ebenso wie alle im Isoliermaterial eingebetteten Widerstände besitzen, in Rücksicht ziehen muß.

Je nach der Stärke der Glasschicht und der Anordnung der Leiter in derselben kann man diese Wärmeträgheit verschieden groß erhalten. Im übrigen lassen sich mehrere Platten, entsprechend aufeinander geschichtet oder sonst zusammengebaut, z. B. für die verschiedenen Abteilungen eines Anlaß Widerstandes, anwenden.

Die Stromzuführung kann entweder durch miteingeschmolzene Endanschlußstücke, die herausragen, oder in Form aufgesetzter Metallkappen usw. erfolgen. Die Drahtglaswiderstände lassen sich bequem in einzelne Elemente zerlegen und so in entsprechender Zahl gruppieren; man kann aber auch die Herstellung in größeren Platten bewirken, von denen man Streifen u. dgl. nach Bedarf abschneidet.

Da es in der Glastechnik nicht schwer ist, auch Hohlgläser und sonstige Formen an Stelle von Platten mit Drahtgeflechteinlagen zu versehen, ferner Glassorten verschiedener Art verwendet werden können, so kann man auch die elektrischen Widerstände in diese verschiedenen Glasformen einschmelzen, was insbesondere für Heizapparate von Wert ist.

Zur Verbesserung der Ableitung der Wärme können die Außenflächen mit Metallbelegung versehen werden, die auch wieder Kühlrippen erhalten können.

Bekanntlich erhält Glas durch Drahteinlagen eine außerordentlich hohe Festigkeit, so daß es in mechanischer Hinsicht äußerst hoch beansprucht werden kann. Das Geflecht hält aber auch außerdem die Glasteile, selbst wenn diese infolge von Rissen und Sprüngen auseinanderfallen wurden, immer noch zusammen, so daß, selbst wenn z. B. durch mechanische Beschädigungen oder durch die ungleiche Wärmeausdehnung der metallischen Leiter und des Glases oder durch andere Ursachen die Glasplatten springen, doch eine solche Drahtglasplatte, wenn sie auch nur noch aus Glas bruchstücken besteht, noch für lange Zeit einen genügenden Zusammenhang und Brauchbarkeit besitzt.

Somit ist, gleichviel ob man in einer oder der anderen Form des Glases und in den verschiedenen Arten der Metallgeflecht- oder Leitungsanordnung die Einrichtung trifft, und gleichgültig, ob man mit einer oder mehreren voneinander getrennten oder miteinander verbundenen Metalleinlagen arbeitet, doch der durch die vorliegende Erfindung angestrebte Zweck einer Erhöhung der ' mechanischen

ίο Festigkeit durch Zusammenwirken von Glas- und Metallgeflecht bei gleichzeitigen guten Eigenschaften der elektrischen Isolierung und der Wärmeausnutzung und Verteilung erreichbar.

Claims (2)

1. Patent-Ansprüche:

   i. Elektrischer Widerstand, bestehend

   aus in Glasfluß eingebetteten metallischen Leitern, dadurch gekennzeichnet, daß der Glaskörper nach Art des Drahtglases durch Einlagen von ein- oder mehrfachen Geflechten oder Netzen oder metallischen Versteifungen einen genügenden Halt in sich besitzt, zum Zwecke, bei guter Isolierfähigkeit und einfacher Form durch das Zusammenhalten von Metalleitern und Glas eine hohe mechanische Festigkeit zu erzielen, wobei entweder alle oder nur ein Teil der verschiedenen Geflecht-, Netz- oder Metallleiterschichten für die elektrischen Zwecke des Widerstandes benutzt werden, in welch letzterem Falle die anderen nur zur Erhöhung der Festigkeit wie bei dem gewöhnlichen Drahtglas vorgesehen sind.
2. 2. Widerstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Einlagen von Metallgeweben oder sonstigen metallischen Leitern in verschiedenen, durch Glasschichten voneinander elektrisch isolierten Lagen in ein und dasselbe Glasstück eingeschmolzen sind.