DE272807C

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Publication number: DE272807C
Application number: DENDAT272807D
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Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Die Erfindung bezieht sich auf solche elektrische Regulierwiderstände, bei denen die besondere Eigenschaft der Kohle dem durchgeschickten Strom, je nach dem Grade der Zusammenpressung, in umgekehrter Weise verschiedenen Widerstand zu bieten benutzt ist, und wobei als Mittel, aus dem der Widerstand zusammengesetzt ist, entweder Kohle allein in Pulverform oder aber Kohlekörner mit Asbestfasern, Glimmerblättchen oder sonstigen die Nachgiebigkeit der Widerstandsmasse fördernden Beimischungen verwendet wird. Hierbei ist das Widerstandsmaterial meistens in ein Gehäuse eingeschlossen, dessen beweglicher Dekkel als Anker eines Relais ausgebildet ist. Wird auf diesen Anker ein veränderlicher Druck ausgeübt, so nimmt der Widerstand des Stromkreises in den die Körnermasse eingeschaltet ist, ab, wenn der Druck auf den Anker erhöht wird, und zu, wenn der Druck auf den Anker abnimmt.

Bei Widerständen dieser Art macht sich nun der Übelstand bemerkbar, daß sich beim Betriebe einerseits der Grad der Zusammenpressung infolge veränderter Lagerung des Widerstandsmaterials und damit verbunden auch der sich jeweils einstellende Widerstand ändert und daß sich anderseits bei Verwendung eines Gemisches von. leitenden und nichtleitenden Bestandteilen diese Körper nach ihrem spezifischen Gewicht allmählich voneinander trennen, was zur Folge hat, daß die Widerstandsmasse an den Stellen, wo nunmehr nur oder fast nur noch nichtleitende Bestandteile sich angesammelt haben, den Strom überhaupt nicht mehr durchläßt.

Die Erfindung bezweckt nun, die geschilderten Übelstände zu vermeiden und beruht auf der Beobachtung, daß als Ursache dieser Übelstände weit weniger mechanische .Erschütterungen in Frage kommen, als vielmehr der Umstand, daß der den Widerstand der Körnermasse beeinflussende Anker beim plötzlichen Nachlassen des Druckes, d. h. wenn er sich von der Widerstandsmasse schnell abhebt, zunächst über der Oberfläche des Widerstandspulvers ein Vakuum erzeugt und einen Teil der Körnermasse mit sich reißt. Dabei entsteht vom Rand des Ankers her eine Luftströmung, die beim Wiederherabfallen der mitgerissenen Pulverteilchen diese nach der Mitte des Ankers zu zusammendrängt, wie dies in Fig, 2 in schematischer Weise angedeutet ist. Durch diese Zusammendrängung der Körnerteilchen wird die Höhe der Körnersäule vergrößert, so daß sich auch der Druck des Ankers auf diese Körnersäule gegenüber dem Druck, den er ausüben würde, wenn die Körnermasse gleichmäßig im Behälter verteilt wäre und auf den die Reguliervorrichtung eingestellt ist, wesentlieh vergrößert. Dies hat bei Verwendung des Regulierwiderstandes zur Regelung auf konstante Spannung den Nachteil, daß sich durch den veränderten Widerstand eine andere als die gewollte Spannung einstellt. Wird als Widerstandsmasse nicht reines Kohlenpulver sondern, wie eingangs erwähnt, ein Gemisch von leitenden und nichtleitenden Bestandteilen,

ζ. B. von Kohlenpulver und Asbestfasern, verwendet, so werden infolge des Vakuums unter dem Anker und der damit verbundenen Luftströmung die spezifisch leichteren Bestandteile des Widerstandsmaterials aufgewirbelt, sozusagen aus der übrigen Körnermasse herausgezogen, und lagern sich infolge der geringeren Geschwindigkeit, mit der sie sich wieder nach der Aufwirbelung abwärts bewegen, über dem

ίο leitenden Material ab (vgl. Fig. 2 a) und verhindern dadurch den Stromdurchgang durch die Körnermasse.

Die geschilderte Luftströmung wird besonders dann ziemlich beträchtlich, wenn bei plötzliehen Belastungsänderungen die Erregung des Elektromagneten (Relais) sich sehr schnell ändert, so daß der Anker plötzlich vom Pulver abgerissen wird.

Die Erfindung besteht einerseits in der Erkenntnis der Ursache der ungünstigen Arbeitsweise eines in der gekennzeichneten Art zusammengesetzten Regulierwiderstandes und andererseits in der Auffindung des Mittels zur Beseitigung dieser ungünstigen Arbeitsweise.

Das Mittel besteht darin, daß der Anker ,nicht unter mehr oder weniger vollständigem Luftabschluß auf die Oberfläche der wirksamen Körnermasse drückt, so daß bei Ausübung des Druckes zwischen ihr und der ihr zugekehrten Fläche des Ankers überhaupt keine Luft mehr vorhanden ist und beim Nachlassen des Druckes infolgedessen ein Vakuum entstehen muß, sondern daß über der Oberfläche der wirksamen Körnermasse entweder durch entsprechende Ausbildung des Ankers selbst, oder aber durch besondere Kanäle eine Verbindung der Oberfläche der wirksamen Körnermasse mit der äußeren atmosphärischen Luft hergestellt wird. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, daß in dem Anker Durchbrechungen vorgesehen werden, durch welche der Druck über und unter dem Anker sich ausgleichen kann, oder indem zwischen dem Anker und der eigentlich wirksamen Körnersäule eine Schicht von größeren unvermischten Kohlekörnern, zur Vermeidung unnötiger Reibung vorzugsweise in Kugelform, angeordnet wird, wodurch ebenfalls über der wirksamen Körnermasse eine Luftschicht gebildet wird, so daß die Bewegung des Ankers keine Saugwirkung ausüben kann. Für das Wesen der Erfindung ist es gleichgültig, in welcher Weise die Verbindung der Oberfläche der Körnermasse mit der atmosphärischen Luft hergestellt wird. So kann man sich beispielsweise die Körnermasse auch von einzelnen Röhrchen durchsetzt denken, wie dies in Fig. 4 angedeutet ist.

In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsformen, durch welche der Erfindungsgedanke verkörpert wird, dargestellt.

Fig. ι zeigt in schematischer Weise die bisher bekannte Anordnung von Widerständen der geschilderten Art.

Fig. 2 und 2 a zeigen die mit dieser Ausführungsform verbundenen Nachteile.

Fig. 3 bis 5 stellen schematisch die Ausbildung des Körnergehäuses dar, um der Oberfläche der wirksamen Körnermasse die Luftzufuhr zu ermöglichen.

Fig. 6 zeigt eine abgeänderte Ausführungsform, wobei die Luftkanäle durch Verwendung von grobkörniger Kohle gebildet werden.

Fig. 7 bis ir verkörpern weitere praktische Ausführungsformen des Erfindungsgedankens.

Nachstehend sei die Erfindung an Hand der Fig. 6 bis 11 erläutert.

Ein den Gehäusedeckel bildender Elektromagnetanker α ist durch einen Gewebering b (Fig. 7) mit dem Gehäuse c verbunden. Stehbolzen ä halten eine durchlöcherte Platte e, 80 i welche mit Drahtgaze f von kleinster Maschenweite bespannt ist. Mit Hilfe eines Ringes g ist das Drahtgeflecht mit der Scheibe e durch Lötung verbunden. Die Scheibe e ist radförmig ausgebildet, so daß an ihren Speichen die Drahtgaze festgelötet werden kann, um ihre Durchbiegung zu verhüten.

Die Fig. 8 zeigt die Scheibe e, die Fig. 9 das Drahtnetz f und den Ring g im Grundriß.

Die Fig. 10 und 11 zeigen eine zweite Ausführungsform, bei welcher der Elektromagnetanker durchlöchert ist und die Drahtgaze unmittelbar auf die Druckfläche des Magnetankers gespannt ist.

Nach der m Fig. 6 dargestellten Ausführungsform ist von einer Durchbrechung des Deckels abgesehen und statt dessen oberhalb der wirksamen Körnersäule h eine Schicht I von gröberen unvermischten Kohlekörnern in Kugelform angebracht, auf, die sich alsdann der in gebrauchlicher Weise angeordnete undurchbrochene Dek- i kel legt, der z. B. aus einer Kohleplatte k und dem Elektromagnetanker α bestehen kann. -

Claims

Patent-Ansprüche:

i. Regulierwiderstand, bei welchem die Widerstandsänderungen durch Änderung des Druckes eines Elektromagnetankers auf eine Körnermasse, beispielsweise reines Kohlenpulver oder ein Gemisch von Kohlenpulver und Asbestfasern oder ähnliche Isolierstoffe, bewirkt werden, dadurch gekennzeichnet, daß das mechanische Abreißen beziehungsweise Aufwirbeln der Widerstandsmasse infolge rascher Bewegung des Magnetankers, hervorgerufen durch plötzliche Belastungsschwankungen des zu regulierenden Stromes, dadurch verhindert wird, daß bei Bewegung des Magnetankers die atmosphärische Luft in den Raum zwischen Oberfläche der wirksamen Körnermasse und Magnetanker leicht einströmen kann. ·
2. Regulierwiderstand nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der wirksamen Körnermasse (h) und dem Deckel des Körnergehäuses (a) eine Schicht (I) aus grobkörnigen Stückchen von Kohle oder einem ähnlichen leitenden Material, vorzugsweise in Kugelform, eingeschaltet ist.
3. Regulierwiderstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der als Druckplatte wirkende Magnetanker (a) mit Durchbrechungen versehen ist, die beispielsweise mit feiner Drahtgaze oder feingelochtem Blech (f) überspannt sind.
4. Regulierwiderstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine mit Drahtgaze oder perforiertem Blech bespannte besondere Druckplatte (e) durch Stehbolzen (d) mit dem Elektromagnetanker (a) derart verbunden ist, daß ein Luftabstand zwischen ihr und dem Anker verbleibt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.