DE290847C

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Publication number: DE290847C
Application number: DENDAT290847D
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Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Bisher hat man die Widerstände für die sogenannten Kohledruckregler aus Kohlekörnern, Kohlestäben oder ebenen Kohleplatten hergestellt. Die Regelung beruhte darauf, daß man den Kontaktdruck vergrößerte und verkleinerte. Zur Erzielung eines nur einigermaßen weiten Regelbereichs waren dabei sehr große Druckdifferenzen bei minimalem Weg des Druckorgans anzuwenden. Zum Zweck der Regelung wurde das Kohlematerial meist durch eine Feder zusammengepreßt und mittels eines von der zu regelnden Größe beeinflußten Elektromagneten gelüftet. Dabei kommt es häufig vor, daß die einzelnen Kohleelemente aneinander kleben-

!5 bleiben, wodurch sich der Widerstand nicht in dem Maß, wie vorgesehen, ändert, und man erhält auf diese Weise leicht eine stoßweise Regulierung. Man hat nun erkannt, daß der Widerstand eine gewisse Elastizität besitzen muß und hat daher die Kohleelemente zwischen elastischen Metallplatten gelagert oder das sie enthaltende Gefäß mit elastischen Wänden ausgeführt. Nicht aber hat man die Kohleelemente selbst elastisch ausgebildet.

Dies ist der Gegenstand vorliegender Erfindung. Danach wird die Regelungsmethode mittels Druckvariation beibehalten, aber es werden noch andere Faktoren herangezogen, die gestatten, die Regelung sicherer und feiner zu bewerkstelligen. Dadurch nämlich, daß man die Elastizität der Kohle durch besondere Formgebung der einzelnen Kohleelemente ausnutzt, wird der elektrische Widerstand nicht nur durch die Druckvariation, sondern außerdem durch die Verkürzung bzw. Verlängerung des Stromweges und die Vergrößerung bzw. Verkleinerung der Kontaktfläche beeinflußt. Diese Kombination der drei Faktoren erhöht an sich schon in bedeutendem Maße den Regulierbereich und die Genauigkeit gegenüber den bekannten Kohledruckreglern, dazu kommt nun noch die Vergrößerung des Regulierweges durch Ausnutzung der elastischen Durchbiegung der gewölbten Kohleelemente. Gerade infolge dieser Durchbiegung der Einzelelemente wird eine Lösung der Kontaktflächen voneinander beim Nachlassen des Druckes garantiert, da jedes Element eine Feder bildet, die bestrebt ist, die Berührungsfläche mit dem benachbarten Element zu verkleinern. .

Erfindungsgemäß kann der Aufbau des Regelwiderstandes aus federnden gewölbten oder gebogenen Einzelelementen aus Kohle oder aus einem Widerstandsmaterial von ähnlichen Eigenschaften, welches die Kohle in Mischung oder Verbindung enthalten kann, derart geschehen, daß je zwei dieser Elemente mit ihren konkaven Seiten einander zugekehrt und die Platten mit ihren konvexen Außenseiten aufeinandergeschichtet werden, so daß ein hochelastisches System gebildet wird. So entsteht ein äußerst variabler Regelwiderstand, indem sich bei Ausübung von Druck einmal die Berührungsfläche bedeutend vergrößert und ferner die Länge des Stromweges ganz erheblich verkürzt. Außerdem gestattet diese Anordnung eine vorzügliche Kühlung des Widerstandes, da die Luft zwischen den einzelnen Kohleelementen hindurchstreichen kann.

Die Erfindung sei an Hand eines Ausführungs-

beispieles (Fig. ι und 2) erläutert. Darin sind k die gebogenen Kohleplatten, von denen je zwei die konkave Seite einander zukehren. Sie werden durch Führungsrinnen i aus Isoliermaterial annähernd in ihrer Lage erhalten. In Fig. 1 ist der Widerstand am größten, die Kohleplatten sind nicht zusammengepreßt. Der Strom muß einen großen Zickzackweg, von der Plattenmitte nach dem Plattenrand, wieder nach der Plattenmitte usf., zurücklegen. Bei wachsendem Druck biegen sich die Kohleplatten auf, ihre Krümmung wird flacher, ihre Berührungsflächen auf den konvexen Seiten der Platten vergrößern sich, und der Stromweg wird infolgedessen kleiner. Einer Ideinen Druckänderung entspricht also ein relativ großer Weg der Druckplatte d und außerdem eine große Änderung des Widerstandswertes, weil Druck, Querschnitt und Länge sich verändern. Genügt die Elastizität des Materials, so kann als Endstellung des Reglers eine solche gewählt werden, daß bei größtem Druck die Platten geradegebogen sind und flach aufeinander liegen. Ihre Berührungsfläche ist dann am größten, die Leiterlänge und der elektrische Widerstand sind am kleinsten. Nach Fig. 2 hat die federnde Kohleplatte rechteckige Form, man kann ihr aber eine beliebige andere Form geben, um das Abhängigkeitsgesetz zwischen Druckkraft und Widerstand dem Bedarf anzupassen. Eine solche Form ist beispielsweise in Fig. 3 dargestellt, eine Doppeltrapezform, bei welcher sich der Widerstand mit wachsendem Druck nicht so sehr verkleinert wie bei der Rechteckform nach Fig. 2. Die Form der Widerstandsplatten kann auch rund sein, wobei wegen der ringsum geschlossenen Plattenränder allerdings die Kühlung nicht so gut ist wie bei den Ausführungsformen mit teilweise klaffenden Plattenrändern.

Deshalb' und wegen der Verbesserung der Elastizität kann man den Plattenrändern beliebig geformte Ausschnitte geben. Als Widerstandsmaterial kommt in erster Linie Kohle in Betracht, es können aber auch (speziell für höhere Spannungen) Kohlemischungen oder -verbindungen verwendet werden.

Die einzelnen Platten können auch lamelliert sein, wobei — wie bei Wagenfedern — die Lamellen nicht gleich groß zu sein brauchen. Auch ist es nicht erforderlich, daß die Endplatten des Kohlewiderstandes (wie in Fig. 1 gezeigt) den Druckplatten ihre konvexe Seite zukehren, sondern es kann noch je eine Platte angefügt sein, welche den Druckplatten ihre konkave Seite zukehrt.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Regelbarer Widerstand, der aus aufeinandergeschichteten Körpern aus Kohle oder einem Widerstandsmaterial von ahnliehen Eigenschaften besteht, welches die Kohle' in Mischung oder Verbindung enthalten kann, gekennzeichnet durch dünne, federnde, mindestens teilweise gewölbte Platten, welche beim Zusammendrücken auf Durchbiegung beansprucht werden, so daß die Widerstandsänderung gleichzeitig durch Änderung des Kontaktdruckes, der Kontaktfläche und der Längenänderung des Stromweges hervorgerufen wird.

2. Regelbar er Widerstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß je zwei gebogene oder gewölbte Kohleplatten die konkaven Seiten einander zukehren und paarweise mit den konvexen Außenseiten aufeinandergeschichtet sind.

3. Regelbarer Widerstand nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der einzelnen Widerstandsplatten von der Mitte aus zu- oder abnimmt, zum Zweck, die Widerstandsänderung einem bestimmten Gesetz zu unterwerfen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.