DE2527881C3

DE2527881C3 - Electrical resistor arrangement

Info

Publication number: DE2527881C3
Application number: DE19752527881
Authority: DE
Inventors: Kurt 8501 Heroldsberg Rabus
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1975-06-23
Filing date: 1975-06-23
Publication date: 1978-03-23
Also published as: DE2527881B2; DE2527881A1

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Widerstandsanordnung mit mindestens einem aus einem Blechstreifen mäanderförmig ausgebildeten Widerstandselement, das an mindestens zwei Tragbolzen isoliert gehalten ist, auf denen jeweils gleiche Isolierkörper aufgereiht sind, die mit stufenförmiger Kontur ineinandergesteckt und gegeneinander verspannt sind und die jeweils zwei axial beabstandete sich radial erstreckende Rippen aufweisen, und bei der das Widerstandselement einerseits mittels Haltevorsprüngen zwischen je zwei benachbarten Isolierkörpern fest eingespannt ist und andererseits zwischen den Rippen eines Isolierkörpers in Wärmeausdehnungsrichtung gleitbar gelagert istThe invention relates to an electrical resistance arrangement with at least one resistance element formed from a sheet metal strip in a meandering shape, which is held insulated on at least two support bolts, on each of which the same insulating bodies are lined up, which are plugged into one another with a stepped contour and braced against one another and the two axially have spaced radially extending ribs, and in which the resistance element on the one hand is firmly clamped by means of retaining projections between each two adjacent insulating bodies and on the other hand is mounted slidably in the direction of thermal expansion between the ribs of an insulating body

Bei einer aus der GB-PS 6 72 010 bekanntgewordenen Widerstandsanordnung der genannten Art sind an einzelnen Mäandern des Widerstandselementes im wechselnden Abstand von deren Umkehrstellen innenliegende, senkrecht abstehende Haltevorsprünge angeschweißt, die zwischen zwei auf den Tragbolzen aufgereihten Isolierkörpern fest eingespannt sind. Zwischen den Haltevorsprüngen sind die Mäander in ihrer Längsrichtung zwar an den Rippen jeweils einesIn a resistor arrangement of the type mentioned, which has become known from GB-PS 6 72 010, are on individual meanders of the resistance element at a changing distance from their reversal points inside, vertically protruding retaining projections are welded, which between two on the support bolt lined up insulators are firmly clamped. The meanders are in between the retaining projections their longitudinal direction one on each of the ribs Isolierkörpers lose gelagert jedoch ist wegen der besagten festen Lagerung der inneren Haltevorsprünge eine Wärmeausdehnung der Mäander nur unter Verformung derselben möglich. Dies führt zu einer mechanischen Beanspruchung der Mäander und der Isolierkörper, insbesondere deren Rippen, sowie der Tragbolzen, was besonders bei Rüttelbeansprucliungen unterworfenen Widerstandsanordnungen wegen der Gefahr einer Beschädigung der tragenden Teile undInsulator stored loosely, however, is because of the said fixed mounting of the inner retaining projections a thermal expansion of the meander only under Deformation of the same possible. This leads to mechanical stress on the meander and the Insulating bodies, especially their ribs, as well as the supporting bolts, which is particularly important when vibrating subject to resistance arrangements because of the risk of damage to the load-bearing parts and

ίο einer Berührung der Mäander von Nachteil ist Außerdem kann die Kühlung der Mäander durch die Windschatten der im Bereich des Widerstandselementes liegenden Isolierkörper so beeinträchtigt werden, daß eine örtliche Überhitzung auftreten kann, wasίο Touching the meander is a disadvantage In addition, the cooling of the meanders can be impaired by the slipstream of the insulating body in the area of the resistance element so that that local overheating can occur, what

■ 5 insbesondere bei hochausgenutzten fremdbelüfteten Widerstandsanordnungen in geschlossenen Räumen, z. B. auf elektrischen Lokomotiven, sehr nachteilig ist An zwei Tragbolzen können auch zwei Widerstandselemente in besagter Weise gelagert werden.■ 5 especially in the case of highly used, externally ventilated ones Resistance arrangements in closed spaces, e.g. B. on electric locomotives, is very disadvantageous Two resistance elements can also be mounted in the aforementioned manner on two support bolts.

Gemäß der DE-PS 6 69 330 sind auf blanken Tragbolzen isolierkörper mit rechleckförmiger Kontur gelagert zwischen denen die ebenen, mit mäanderförmigen Strompfaden versehenen Widerstandskörper des Widerstandselementes mit ihren äußeren HaltevorAccording to DE-PS 6 69 330 insulating bodies with a rectangular contour are on bare support bolts mounted between which the flat resistance bodies of the with meandering current paths Resistance element with their outer Haltevor sprängen gegen die Tragbolzen isoliert und verdre hungsgesichert gehalten sind. Die abgestuften Isolierkörper haben eine kleine rechteckförmige Stufe und eine größe^re rechteckförmige Stufe, die beide in ihren axialen Längen so aufeinander abgestimmt sind, daß beijumping against the support bolts are insulated and secured against twisting. The stepped insulation body have a small rectangular stage and a size ^r e rectangular stage, both of which are matched to one another in their axial length that in der kurzen Ausführung der kleineren Stufen bei ineinandergesteckten Isolierkörpen ein Festklemmen der dazwischenragenden Haltevorsprünge erreicht wird, dagegen bei der längeren Ausführung der kleineren Stufe ein loser Sitz der Haltevorsprünge zurthe short version of the smaller steps with nested insulating bodies a clamping of the holding projections protruding in between is achieved, however, in the case of the longer execution of the smaller level a loose fit of the retaining projections Wärmeausdehnung bleibt. Somit werden zwei unterschiedliche Isolierkörper benötigt, die nur in der Längsausdehnung der kleineren Stufe voneinander abweichen und daher schlecht unterschieden werden können, was außer der Lagerhaltung auch die MontageThermal expansion remains. Thus, two different insulating bodies are required, which are only used in the Longitudinal extent of the smaller stage differ from each other and are therefore difficult to distinguish can, apart from the storage, also the assembly erschwert. Widerstandsanordnungen dieser Art sind nur für eine zweiseitige Halterung jeweils eines Widerstandselementes geeignet, so daß je Widerstandselement zwei Tragbolzen erforderlich sind und bei mehr als einem Widerstandselement in einem belüfteten Gehäudifficult. Resistance arrangements of this type are only suitable for a two-sided holder of a resistance element, so that two support bolts are required for each resistance element and more than a resistance element in a ventilated housing se wegen des montagebedingten Abstands der Tragbol zen benachbarter Widerstandselemente ein Platzmehrbedarf und ein höheres Gewicht in Kauf genommen werden muß, wie dies in F i g. 1 schematisch angedeutet ist wobei mit 1 und 2 zwei Widerstandsanordnungen,se because of the mounting-related spacing of the supporting bolts zen of neighboring resistance elements an additional space requirement and a higher weight accepted must be, as shown in FIG. 1 is indicated schematically, with 1 and 2 two resistor arrangements, mit 3 und 4, 5 und 6 deren mit einer Mehrzahl von Isolierkörpern 7 und 8 bestückten Tragbolzen bezeichnet sind. Auf den Tragbolzen 3 und 5 sind die Isolierkörper 7 zur Loselagerung der Haltevorsprünge 9 und auf den Tragbolzen 4 und 6 die Isolierkörper 8 zurwith 3 and 4, 5 and 6 whose supporting bolts fitted with a plurality of insulating bodies 7 and 8 are designated. On the support bolts 3 and 5 are the Insulating body 7 for loose mounting of the retaining projections 9 and on the support bolts 4 and 6, the insulating body 8 for

Festlagerung der Haltevorsprünge 10 aufgebracht.Fixed storage of the holding projections 10 applied.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Widerstandsanordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der jeder Mäander einerseits fest und andererseits in Wärmeausdehnungsrichtung lose an denThe invention is based on the object of providing a resistor arrangement of the type mentioned at the beginning create in which each meander on the one hand firmly and on the other hand loosely in the direction of thermal expansion to the gleichartigen Isolierkörpern verschiedener Tragbolzen gelagert ist wobei innerhalb der Mäander ein ungehinderter Kühlluftdurchsatz ohne Windschatten durch die Isolierkörper erreicht wird und eine Berührung und Beschädigung der Mäander und der sie tragenden TeileSimilar insulating bodies of different support bolts is mounted with an unimpeded flow of cooling air without slipstream through the meander Insulating body is achieved and a contact and damage to the meander and the parts carrying them

(><; auch durch Rüttelkräfte im Betrieb sicher vermieden wird.(> <; also safely avoided by shaking forces during operation will.

Die Lösung der gestellten Aufgabe gelingt nach der Erfindung dadurch, daß das Widerstandselement zwi-The object is achieved according to the invention in that the resistance element between

sehen jeweils zwei Tragbolzen angeordnet ist und an jeder Umlenkstelle der Mäander Haltevorsprünge aufweist, die sich in gleicher Richtung wie die langen Seiten der Mäander auf die jeweils benachbarten Tragbolzen hin erstrecken, und die auf eier einen Seite des Widerstandselementes angeordneten Haltevorsprünge zwischen den Rippen jeweils eines Isolierkörpers gleitbar sind und die auf der anderen Seite des Widerstandselemerites angeordneten Halievorsp*ünge fest zwischen jeweils zwei benachbarten Isolierkörpern eingespannt sind.see two support bolts are arranged and at each deflection point of the meander holding projections has, which extend in the same direction as the long sides of the meander on the adjacent Support bolts extend out, and the eggs on one side of the resistance element arranged holding projections between the ribs of an insulating body are slidable and the halo projections arranged on the other side of the resistance element are firmly clamped between two adjacent insulating bodies.

Eine besonders vorteilhafte Ausführung der Widerstandsanordnung nach der Erfindung besteht darin, daß jeder Isolierkörper in einer Ebene senkrecht zur Längsachse des Tragbolzens eine rechteckige Kontur aufweist, mit einer konzentrisch zur rechteckförmigen öffnung für den Tragbolzen angeordneten ersten rechteckigen Stufe, an die sich in axialer Richtung gesehen eine zweite rechteckige Stufe anschließt, deren Innenabmessungen größer als die Außei.abmessungen der ersten Stufe sind und auf deren Außenfläche an zwei sich gegenüberliegenden Seiten die beiden Rippen vorgesehen sind. Sie hat den Vorteil einer allseitig größeren Kriechstromweglänge zwischen den Haltevorsprüngen und den blanken Tragbolzen und stellt eine raumsparende und verdrehungssichere Ausführung dar, die hochbelastbar ist. Insbesondere für Brems-Widerstandsanordnungen in belüfteten Gehäusen a f elektrischen Fahrzeugen mit Mehrmotorenantrieb für höhere Betriebsspannungen ergibt die Erfindung besonders augenfällige Vorteile.A particularly advantageous embodiment of the resistor arrangement according to the invention is that each insulating body has a rectangular contour in a plane perpendicular to the longitudinal axis of the support bolt, with a first rectangular step arranged concentrically to the rectangular opening for the support bolt, on which a Second rectangular step adjoins, the inner dimensions of which are larger than the outer dimensions of the first step and the two ribs are provided on the outer surface on two opposite sides. It has the advantage of a longer leakage current path length on all sides between the retaining projections and the bare support bolts and represents a space-saving and torsion-proof design that can withstand high loads. In particular for braking resistor arrangements in ventilated housings af electric vehicles with multi-motor drive for higher operating voltages, the invention provides particularly obvious advantages.

Ein Ausführungsbeispiel einer Widerstandsanordnung nach der Erfindung mit mehreren Widerstandselementen in einem gemeinsam beiüfteten Gehäuse ist in der Zeichnung dargestellt und näher erläutert Es zeigtAn embodiment of a resistor arrangement according to the invention with a plurality of resistor elements in a joint ventilated housing is shown in the drawing and explained in more detail. It shows

Fig. 2, 3 zwei an nur drei Tragbolzen gehaltene Widerstandselemente, die verschiedenen Stromkreisen angehören, in Vorder- und Draufsicht,Fig. 2, 3 two resistance elements held on only three support bolts, the different circuits belong, in front and top view,

Fig.4, 5 und 6 auf einen Tragbolzen aufsteckbare Isolierkörper in Draufsicht, Seitenansicht und Längsschnitt 4, 5 and 6 insulating bodies which can be plugged onto a support bolt in a top view, side view and longitudinal section

Der Isolierkörper 11 hat rechteckföi mige Kontur undThe insulating body 11 has a rectangular shape and

ίο rechteckförmige Aufnahmeräume 11a, Wb für einen rechteckförmigen Querschnitt aufweisende Tragbolzen. Der Aufnahmeraum 11a in der kleineren Stufe lic entspricht in seinem Querschnitt dem des Tragbolzens, wogegen der Querschnitt des Aufnahmeraumes llöderίο rectangular receiving spaces 11a, Wb for support bolts having a rectangular cross section. The cross section of the receiving space 11a in the smaller step lic corresponds to that of the support bolt, whereas the cross section of the receiving space llöder

ι j größeren Stufe 11 c/dem Umfang der kleineren Stufe lic entspricht deren axiale Länge mindestens um die Wandstärke des Haltevorsprunges IO kürzer ist als die axiale Länge des Aufnahmeraumes 116 der größeren Stufe Hd. Somit ergibt sich zwischen den Stirnflächen 11/und llg· zweier ineinandergesteekter Isolierkörper 11 eine FestlagersteJle 11/ für die Haltevorsprünge 10 der Widerstandselemente 1,2. Die größere Stufe 11 dhat an zwei gegenüberliegenden Außenseiten jeweils zwei Rippen He, zwischen denen eine Loselagerstelle 11Λ für die Haltevorspriinge 9 der Widerstandselemente 1, 2 bestehtι j larger level 11 c / the scope of the smaller level lic corresponds to the axial length of which is at least the wall thickness of the retaining projection IO shorter than that axial length of the receiving space 116 of the larger Step Hd. Thus, between the end faces 11 / and 11g · there is two interlocking insulating bodies 11 a fixed bearing 11 / for the retaining projections 10 the resistance elements 1,2. The larger stage 11 dhat on two opposite outer sides each have two ribs He, between which a loose bearing point 11Λ for the retaining projections 9 of the resistance elements 1, 2 consists

Es genügen bei dieser Ausführung gemäß F i g. 3 drei Tragbolzen 3,4,5 unter Verwendung eines einheitlichen Isolierkörpers 11 für die Haltevorsprünge 9, 10. Da jeder Isolierkörper doppelt ausgenutzt wird, genügen weniger Isolierkörper für die Halterung gleich vieler Widerstandsgeräte an weniger Tragbolzen, was kosten- und raumsparende Ausführungen erlaubt.It is sufficient in this embodiment according to FIG. 3 three support bolts 3,4,5 using a uniform Insulating body 11 for the holding projections 9, 10. Since each insulating body is used twice, suffice fewer insulators for holding the same number of resistance devices on fewer support bolts, which costs and space-saving designs are allowed.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Elektrische Widerstandsanordnung mit mindestens einem aus einem Blechstreifen mäanderförmig ausgebildeten Widerstandselement, das an mindestens zwei Tragbolzen isoliert gehalten ist, auf denen jeweils gleiche Isolierkörper aufgereiht sind, die mit stufenförmiger Kontur ineinandergesteckt und gegeneinander verspannt sind und die jeweils zwei axial beabstandete sich radial erstreckende Rippen aufweisen, und bei der das Widerstandselement einerseits mittels Haltevorsprüngen zwischen je zwei benachbarten Isolierkörpern fest eingespannt ist und andererseits zwischen den Rippen eines Isolierkörpers in Wärmeausdehnungsrichtung gleitbar gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Widerstandselement (1, 2) zwischen jeweils zwei Tragbolzen (3,4,5) angeordnet ist und an jeder Umlenkstelle der Mäander Haltevorsprünge (9,10) aufweist die sich in gleicher Richtung wie die langen Seiten der Mäander auf die jeweils benachbarten Tragbolzen hin erstrecken, und die auf der einen Seite des Widerstandselementes angeordneten Haltevorsprünge (9) zwischen den Rippen jeweils eines Isolierkörpers gleitbar gelagert sind und die auf der anderen Seite des Widerstandselementes angeordneten Haltevorsprünge (10) fest zwischen jeweils zwei benachbarten Isolierkörpern eingespannt sind.1. Electrical resistance arrangement with at least one resistance element formed from a sheet metal strip in a meandering manner, which is connected to at least two support bolts are kept insulated, on each of which the same insulating bodies are lined up, which are nested with a stepped contour and braced against each other and each have two axially spaced radially extending ribs, and in which the resistance element on the one hand by means of retaining projections between every two adjacent insulating bodies is firmly clamped and on the other hand between the ribs an insulating body is slidably mounted in the thermal expansion direction, characterized in that the resistance element (1, 2) between two support bolts (3, 4, 5) are arranged and at each deflection point of the meander it has retaining projections (9, 10) which extend in the same direction as the long sides of the meander extend towards the respective adjacent support bolts, and the on holding projections (9) arranged on one side of the resistance element between the ribs each of an insulating body are slidably mounted and the retaining projections (10) arranged on the other side of the resistance element are fixed are clamped between two adjacent insulating bodies.

2. Widerstandsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Isolierkörper in einer Ebene senkrecht zur Längsachse des Tragbolzens eine rechteckige Kontur aufweist, mit einer konzentrisch zur rechteckförmigen öffnung (Wa) für den Tragbolzen (3, 4, 5) angeordneten ersten rechteckigen Stufe (UcJi an die sich in axialer Richtung gesehen eine zweite rechteckige Stufe (Wd) anschließt, deren Innenabmessungen größer als die Außenabmessungen der ersten Stufe sind und auf deren Außenfläche an zwei sich gegenüberliegenden Seiten die beiden Rippen (We) vorgesehen sind.2. Resistance assembly according to claim 1, characterized in that each insulating body in a plane perpendicular to the longitudinal axis of the supporting bolt, a rectangular contour, with a concentrically to the rectangular opening (Wa) for the supporting studs (3, 4, 5) arranged first rectangular stage ( UcJi to which, viewed in the axial direction, a second rectangular step (Wd) connects, the inside dimensions of which are larger than the outside dimensions of the first step and the two ribs (We) are provided on the outside surface on two opposite sides.