DE2452496B1

DE2452496B1 - Hochbelastbares, fremdbelueftetes bandwiderstandsgeraet

Info

Publication number: DE2452496B1
Application number: DE19742452496
Authority: DE
Inventors: Heinz Laemmermann; Karl-Heinz Masa
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1974-11-05
Filing date: 1974-11-05
Publication date: 1976-02-12
Also published as: AT333893B; CA1047137A; DE2452496C2; CH594271A5; FR2290826A7; NL7510502A; ATA675675A

Description

Die Erfindung betrifft ein hochbelastbares, fremdbelüftetes Bandwiderstandsgerät mit an einem Rahmen isoliert gehaltenen, mäanderförmig angeordneten Widerstandspfaden aus Widerstandsbändern mit Umlenkstellen, von denen die auf der einen Seite liegenden anschlußfreien Umlenkstellen federnd nachgiebig und die auf der anderen Seite liegenden, mit den Widerstandsbändern verschweißten kupferhaltigen Umlenkstellen zusammen mit durch am Rahmen abgestützte Isolierkörper geführten, zur Halterung mitbenutzten Anschlußbolzen für Widerstandsstufen lösbar starr am Rahmen gehalten sind, so daß der gesamte Widerstandspfad windschattenfrei in der Kühlluftströmung liegt.

Bei einem aus der DT-AS 14 65 915 bekanntgewordenen Bandwiderstandsgerät der genannten Art sind die in ihrer Wärmeausdehnung unbehindert gehaltenen mäanderförmigen Widerstandspfade aus geraden profilierten Widerstandsbändern und mit deren Enden verschweißten gesonderten Umlenkstellen aus vorzugsweise Kupfer zusammengesetzt. Mit den an einer Seite liegenden leicht zugänglichen Umlenkstellen sind Anschlußbolzen mechanisch und elektrisch verbunden, die zusammen mit den von den Anschlußbolzen durchdrungenen Isolierkörpern starre, schraubbare Halterungen der Widerstandspfade am Rahmen bilden. Die auf der anderen Seite befindlichen anschlußlosen Umlenkstellen sind federnd am Rahmen gehalten. Sämtliche Umlenkstellen sind aus an die Profile der Widerstandsbänder angepaßten aufwendigen, kupferhaltigen Formstükken gebildet, so daß außer dem Aufwand für die Formstücke selbst eine entsprechende Zahl solcher verschweißter Formstücke unabhängig von der Zahl der Anschlußstellen notwendig ist. Ein einwandfreies dauerhaftes Verschweißen von Formstücken aus Kupfer setzt die Verwendung kupferhaltiger Widerstandsbänder voraus, die aber weniger hochbelastbar sind als kupferfreie Widerstandsbänder. Beim Festschrauben der Anschlußkabel an den Anschlußbolzen kann der Anschlußbolzen samt Formstück und angeschweißten Widerstandsbändern ungewollt verdreht werden, so daß eine Beeinträchtigung der Kühlung oder gar eine Berührung von Widerstandsbändern möglich ist.

Um eine Verdrehung der Formstücke zu vermeiden, ist bei dem bekanntgewordenen Widerstandsgerät die mechanische Halterung von der elektrischen Verbindung getrennt und durch gesonderte, die Formstücke isoliert durchdringende Tragbolzen erreicht, was einen zusätzlichen Aufwand für die Formstücke bedeutet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für besonders hoch belastbare Widerstandspfade die Zahl der mit den Widerstandsbändern zu verschweißenden Umlenkstellen auf die mit Anschlußstellen versehenen Umlenkstellen zu beschränken und mit einfacher gestalteten sowie leicht und dauerhaft anschweißbaren Umlenkstellen auszukommen und verdrehungsgesichert am Rahmen leicht lösbar zu halten.
Die Lösung der gestellten Aufgabe gelingt nach der Erfindung dadurch, daß die mit kupferfreien Widerstandsbändern verschweißten kupferhaltigen Umlenkstellen als U-förmige Bügel aus einer kupferärmeren Legierung als die der jeweils aus Bolzenkopf, Vierkantstück und mit Schraubgewinde versehenen Bolzenhals bestehenden Anschlußbolzen ausgebildet sind und daß jeder seinen zugehörigen Bügel durchdringende Anschlußbolzen sich mit seinem Bolzenkopf an dessen Querverbindung abstützt und mit dieser verschweißt ist, mit seinem außerhalb des Bügels liegenden Vierkantstück verdrehungssicher in einem verdrehungssicher am Rahmen abstützenden Isoliertopf mit viereckiger Außenkontur und viereckiger Ausnehmung geführt ist und sich mit seiner am Bolzenhals aufgeschraubten Befestigungsmutter am Isoliertopf abstützt.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen. Es zeigt

F i g. 1 die Seitenansicht eines Bandwiderstandsgerätes im Längsschnitt; die Kühlluftrichtung ist dabei senkrecht zur Zeichenebene zu denken;

F i g. 2 den Gegenstand nach F i g. 1 im Querschnitt; F i g. 3 und 4 ein Detail des Gerätes in Draufsicht und im Schnitt.
In einem aus mehreren zusammengeschweißten ge-

raden Rahmenteilen la, \b, lc, id bestehenden vierekkigen steifen Rahmen 1 sind zwei mäanderförmige Widerstandspfade in Kühlluftrichtung deckungsgleich hintereinanderliegend im Abstand voneinander angeordnet. Die Mäander der Widerstandsbänder 2 jedes Widerstandspfades sind an oberen bzw. unteren Umlenkstellen 3 bzw. 4 über Haltemittel 5 bzw. 6 gegen die betreffenden Rahmenteile la und Ib isoliert an diesen gehalten. Die oberen anschlußfreien Umlenkstellen 3 der Widerstandsbänder 2 haben Durchbrechungen, durch die Isolierspannbolzen 6a von innen nach außen gesteckt sind, so daß sie mit ihren entsprechend geformten niedrigen Bolzenköpfen 6b an den Umlenkstellen eng an den Widerstandsbändern 2 anliegen. Die Bolzenhälse 6c ragen jeweils durch einen Isoliertopf 11 mit viereckiger Außenkontur, der verdrehungsgesichert in einer entsprechenden Öffnung im Rahmenteil la sitzt und sich mit einer Außenschulter 11a an diesem abstützt. Innerhalb des Isoliertopfes 11 ist ein Innenvorsprung 116 vorgesehen, mit dem ein um den Bolzenhals 6c angeordnetes ringscheibenförmiges Widerlager 6g in Eingriff kommt. Zwischen diesem und einem zweiten Widerlager 6c/ist eine Spannfeder 6/angeordnet, die sich an dem durch ein Klemmenstück 6e am Bolzenhalsende arretierten Widerlager 6d abstützt und das Widerlager 6g gegen den Innenvorsprung üb drückt. Die anschlußfreien unteren Umienkstellen 4 sind in der gleichen beschriebenen Weise wie die oberen Umlenkstellen 3 am Rahmenteil \bgehalten.

Außerdem sind an bestimmten unteren Umlenkstellen Anschlußstellen 7 vorgesehen, zu deren Halterung ebenfalls die beschriebenen Isoliertöpfe 11 dienen. An Stelle der Isolierspannbolzen 6a sind hier elektrisch leitende Anschlußbolzen 9 vorgesehen, die sich mit aufgeschraubten Befestigungsmuttern 10 für elektrische Anschlußkabel starr an den Isoliertöpfen U abstützen. Die Anschlußbolzen 9 haben hinter den Bolzenköpfen 9a ein Vierkantstück 9c, das den Bolzen in der viereckigen Ausnehmung des Isoliertopfes 11 verdrehungsgesichert hält. An das Vierkantstück 9c schließt sich der mit Schraubgewinde versehene Bolzenhals 9b an, auf den die Befestigungsmutter 10 aufgeschraubt ist.

Die Anschlußbolzen 9 sind aus einem Material von geringerem elektrischem Widerstandswert wie das Widerstandsband 2 gewählt, um eine Überhitzung der Anschlußkabel, d. h. die Gefahr der Beschädigung deren Isolation zu vermeiden. Da eine direkte Schweißverbindung eines überwiegend kupferhaltigen Anschlußbolzens mit dem kupferfreien Widerstandsband zu interkristalliner Korrosion führen kann, ist an jeder anzuschließenden Umlenkstelle 4 ein Bügel 8 aus anderem Material wie Anschlußbolzen 9 und Widerstandsband 2 angeschweißt, der an seiner Querverbindung 8a mit dem Bolzenkopf 9a verschweißt ist. Der Bügel 8 enthält einen geringeren Anteil von Kupfer als der Anschlußbolzen, so daß eine einwandfreie und dauerhafte Verbindung mit dem Widerstandsbandmaterial und dem Anschlußbolzen möglich ist, wobei der spezifische Widerstandswert des Anschlußbolzens 9 am niedrigsten und der des Bügels niedriger als der spezifische Widerstandswert des Widerstandsbandes ist. Beispielsweise kann letzteres aus einer Ni-Cr-Legierung, der Bügel aus einer 40prozentigen Cu-Legierung und der Anschlußbolzen aus einer 70prozentigen Cu-Legierung bestehen. Die Anschlußstelle T am Bandanfang bzw. Bandende weist dementsprechend nur einen halben Bügel 8' der genannten Art auf.

Bei einstückigen Widerstandsbändern 2 sind nur bestimmte Widerstandsstufungen bei gegebenen geometrischen Abmessungen der Mäander möglich. Durch die Verwendung der Bügel 8 ist es möglich, zwischen einzelnen Anschlußstellen 7, 7', d. h. zwischen deren Anschlußbolzen, Bandmaterial mit unterschiedlichem Widerstandswert zu verwenden, z. B. die Abschnitte 2a und 2b aus gleichem Bandmaterial von unterschiedlichem Querschnitt zu bilden, so daß trotz gleicher Länge der Mäander bei räumlich festgelegten Anschlußstellen beliebige Widerstandsstufungen an den Anschlußstellen vorliegen, was bei Fahr- und Bremswiderständen von elektrisch betriebenen Fahrzeugen erforderlich ist. Die Bolzenköpfe sind flach bzw. schmäler als die Innenabmessungen der betreffenden Umlenkstellen der Mäander bzw. der Bügel und stellen somit keine Hindernisse für den Kühlluftstrom dar.

Zum leichten Ein- und Ausbauen der Widerstandsgeräte bilden die beschriebenen Gegenstände aus Rahmen und Widerstandsbändern eine Montageeinheit, die jeweils isoliert in einer für alle Montageeinheiten gemeinsamen Tragkonstruktion gehalten ist. Je nachdem, von welcher Seite aus die Anschlußstellen zugänglich sein sollen, können die gefederten Umlenkstellen statt wie gezeigt oben, auch unten angeordnet und dementsprechend sämtliche Anschlußstellen statt von unten dann von oben zugänglich sein.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Hochbelastbares, fremdbelüftetes Bandwiderstandsgerät mit an einem Rahmen isoliert gehaltenen, mäanderförmig angeordneten Widerstandspfaden aus Widerstandsbändern mit Umlenkstellen, von denen die auf der einen Seite liegenden anschlußfreien Umlenkstellen federnd nachgiebig und die auf der anderen Seite liegenden, mit den Widerstandsbändern verschweißten kupferhaltigen Umlenkstellen zusammen mit durch am Rahmen abgestützte Isolierkörper' geführten, zur Halterung mitbenutzten Anschlußbolzen für Widerstandsstufen lösbar starr am Rahmen gehalten sind, so daß der gesamte Widerstandspfad windschattenfrei in der Kühlluftströmung liegt, dadurch gekennzeichnet, daß die mit kupferfreien Widerstandsbändern verschweißten kupferhaltigen Umlenkstellen als U-förmige Bügel (8) aus einer kupferärmeren Legierung als die der jeweils aus Bolzenkopf (9a), Vierkantstück (9c) und mit Schraubgewinde versehenen Bolzenhals (9b) bestehenden Anschlußbolzen (9) ausgebildet sind und daß jeder seinen zugehörigen Bügel durchdringende Anschlußbolzen sich mit seinem Bolzenkopf (9a) an dessen Querverbindung (8a) abstützt und mit dieser verschweißt ist, mit seinem außerhalb des Bügels (8) liegenden Vierkantstück (9c) verdrehungssicher in einem verdrehungssicher am Rahmen (ib) abstützenden Isoliertopf (11) mit viereckiger Außenkontur und viereckiger Ausnehmung geführt ist und sich mit seiner am Bolzenhals aufgeschraubten Befestigungsmutter (10) am Isoliertopf abstützt.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bügel (8) aus einer 40prozentigen Kupferlegierung, die Anschlußbolzen (9) aus einer 70prozentigen Kupferlegierung und die Widerstandsbänder aus einer Chrom-Nickel-Legierung gebildet sind.

•3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß für die endseitigen Anschlußstellen (7') halbe Bügel (8) vorgesehen und mit den Widerstandsbandenden und den Anschlußbolzen verschweißt sind.

4. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die gleiche Länge aufweisenden Abschnitte (2a, 2b) der Widerstandsbänder (2) zwischen je zwei benachbarten elektrischen Anschlußbolzen (9) unterschiedliche Querschnitte haben.