DE398408C

DE398408C - Elektrisches Widerstandselement aus Band oder Draht

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Publication number: DE398408C
Application number: DESCH66420D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1922-11-22
Filing date: 1922-11-22
Publication date: 1924-07-07

Description

Elektrisches Widerstandselement aus Band oder Draht. Es sind elektrischeWiderstandskonstruktionen bekannt, welchen zum Zwecke der Erhöhung der Wärmekapazität und der abkühlenden Oberfläche Metallteile isoliert zugeordnet sind. Hierbei hindert die Isolation den guten Wärmeausgleich.
Ein Widerstandselement vorliegender Erfindung, welches in den Abb. i und 7 schematisch dargestellt ist, unterscheidet sich hiervon wesentlich. Das Widerstandsband R-R' ist zum Zwecke der Erhöhung der Wärmekapazität und der abkühlenden Oberfläche an vielen, dicht einander folgenden Stellen ohne Isolationszwischenlage mit einzelnen Metallteilen (Fahnen) versehen (Abb. i) öder aber es steht in dichter Folge mit den einzelnen Windungen eines Drahtes in metallischer Verbindung (Abb. 7). Im Falle Abb. i führen die zusätzlichen Metallteile keinen nennenswerten Strom; im Falle Abb.7 führen sie unter der Voraussetzung keinen nennenswerten Strom, daB der elektrische Widerstand des gewundenen Metalldrahtes groß im Verhältnis zu dem des Teiles R-R' ist. In beiden Fällen ist der Wärmeausgleich zwischen dem stromführenden Teil und den zusätzlichen Metallteilen ein vorzüglicher, so daB die letzteren im vollen Maße die Wärmekapazität und die Oberfläche des Widerstandsbandes vergrößern. Bei genügend dichter Folge von Fahnen oder Windungen treten keine wesentlichen Temperaturunterschiede an den einzelnen Punkten auf. Praktische Ausführungsbeispiele sind für den Fall Abb. i in den Abb. 2 bis 6 in Haupt-und Seitenansicht dargestellt. Beispieliweise werden Widerstandsbänder durch Stanzen oder Drücken mit Schlitzen versehen, welche den Stromweg einengen und welche in Abb. a in Querlage, in Abb. 3 U-förmig, in Abb. q. X-förmig, in Abb. 5 doppel-T-förmig sind. Die Fahnen können nur wenig oder zwecks besserer Abkühlung stark herausgedrückt werden, wie in der Seitenansicht Abb.3 angedeutet. Erforderlich ist ein Herausdrücken der Fahnen auch bei einem bloßen Aufschneiden ohne Materialabfall nicht, da der Spannungsunterschied zwischen Fahnen und Strombahnen sehr gering ist. Durch bloßes Aufschneiden ohne Materialabfall, im Gegensatz zum Herausstanzen von Löchern, wird ein Höchstwert von Wärmekapazität und abkühlender Oberfläche erreicht. In allen Fällen entstehen, da die beiden Außenränder nicht verletzt sind, leiter- oder gitterförmige Elemente, die eine genügende Festigkeit beim Herstellen, Aufspulen und Verarbeiten besitzen. Nur die beiden schmalen Stege an den Außenrändern führen den Strom, während die Schlitze die Maße bzw. Kapazität nicht vermindert haben.
Die Wirkung der Schlitze ist demnach eine Erhöhung des Widerstandes je Längeneinheit bei gleicher Wärmekapazität, was bekanntlich, ähnlich wie bei einem Material mit höherem spezifischen Widerstand, wesentliche praktische Vorteile bietet.
Die auftretenden Temperaturunterschiede hängen nicht nur von der Zahl der Schlitze, sondern in gewissem Maße auch von deren Form ab; günstig wirkt beispielsweise eine Verbreiterung der Seitenstege nach der Mitte zu, wie in den Abb. q. und 5 dargestellt ist.
Ein derartiges Schlitzen kann außer bei endlosen Bändern auch bei beliebig geformten Widerstandsbändern, etwa solchen von Mäanderform, angewandt werden (Abb. 6).
Ein praktisches Ausführungsbeispiel für den Fall Abb. 7 ist in Abb. 8 dargestellt. Um ein Widerstandsband ist ein Draht in dichten, jedoch sich nicht berührenden Windungen aufgewickelt, so daß der Kontakt zum Übergang der Wärme an den Außenrändern des Bandes stattfindet. Zur Sicherung der Drahtwindungen gegen Verschiebung können besondere Maßnahmen getroffen sein, beispielsweise können in den Außenrändern des Bandes Kerben angebracht sein (Abb. 8). Der Draht erhöht die abkühlende Oberfläche wesentlich. Da nach dem vorhergehenden der Draht selbst nahezu stromlos ist, kann er aus einem minderwertigeren Material bestehen, etwa aus Eisen oder Widerstandsmaterial mit hohem Temperaturkoeffizienten. Die Wirkung des aufgewundenen Drahtes ist demnach eine Vergrößerung von Wärmekapazität und Abkühlungsfläche bei nahezu gleichem spezifischen Widerstand und Temperaturkoeffizienten unter Ersparnis hochwertigen Materials.
Nun kann man bestimmte Ausführungsarten des Falles der Abb. r und solche des Falles Abb. 7 miteinander verbinden. In Abb. g beispielsweise ist ein Band dargestellt, welches U-förmig geschlitzt ist; gleichzeitig ist ein gewundener---Draht angebracht, der durch die aufgerollten Fahnen des Bandes gehalten wird. Die Wirkung dieser doppelten Maßnahme ist eine Erhöhung des spezifischen Widerstandes und gleichzeitig der Wärmekapazität und der Oberfläche unter Ersparnis hochwertigen Materials.

Claims

PATENT-ANsPRÜcHE: i. Elektrisches Widerstandselement aus Band oder Draht, welches zum Zwecke der Erhöhung von Wärmekapazität und abkühlender Oberfläche an vielen dicht einander folgenden Punkten von zusätzlichen Metallteilen direkt metallisch berührt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzlichen Metallteile entweder aus dem vollen Bande unter möglichster Vermeidung von Materialabfall aus einem Stück direkt herausgearbeitet sind oder in Form gewundenen Drahtes ohne Verwendung von Isolierstoffen von dem Bande direkt gehalten werden. a. Widerstandselement aus Band nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß in das Band ohne Verletzung der beiden Außenränder Schlitze eingestanzt sind, welche quer liegen oder U-, X- oder Doppel-T-Form besitzen, wodurch ein höherer Widerstand je Längeneinheit bei einer Gitter- oder Leiterform entsteht. 3. Widerstandselement aus Band oder Draht nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß ein Metalldraht in vielen, sich gegenseitig nicht berührenden Windungen auf das Band oder den Draht gewickelt ist und daß die Windungen, etwa durch Kerben in den Außenrändern, in ihrer Lage festgehalten «erden. q.. Widerstandselement nach den Ansprüchen i, z und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausführungsarten nach den Ansprüchen a und 3 gleichzeitig angewandt werden.