DE4225724C2 - Leistungswiderstand für Flüssigkeitskühlung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Leistungswiderstand für Flüssigkeitskühlung ge­ mäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und kann z. B. als brauchwassergekühlter Be­ schaltungs- oder Bremswiderstand bei einem elektrischen Schienenfahrzeug mit stromrichtergespeistem Antrieb verwendet werden.

Ein Leistungswiderstand für Flüssigkeitskühlung ist in der deutschen Offenlegungsschrift 40 08 422 vorgeschlagen worden. Diese Offenlegungsschrift betrifft einen Lei­ stungswiderstand mit einer Widerstandswicklung in Form eines mäanderförmig gefalte­ ten Widerstandsbandes, bestehend aus parallel zueinander in gleichem Abstand ver­ laufenden Bandabschnitten, die über bogenförmige Mäanderrundungen einstückig durchlaufend miteinander verbunden sind, wobei die Widerstandswicklung in einem von einer Kühlflüssigkeit durchströmten Gehäuse aus einem elektrisch isolierenden Material angeordnet ist, und wobei die Deckplatte und die Bodenplatte mit Befesti­ gungsmitteln zur Halterung der Mäanderrundungen versehen sind.

Dieser Leistungswiderstand für Flüssigkeitskühlung ist nur bei Verwendung einer elek­ trisch isolierenden Flüssigkeit - wie Isolieröl oder entionisiertes Wasser - einsetzbar.

Aus der DE-OS 17 65 426 ist ein elektrischer Widerstandskörper hoher Wärmekapazi­ tät bekannt, bei dem das den elektrischen Widerstand bildende Metall in ein wärme­ speicherndes Material eingebettet ist, wobei sich zwischen den zwei Substanzen eine elektrisch isolierende Schicht befindet. Das wärmespeichernde Material kann z. B. aus Aluminium oder Magnesium bestehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Leistungswiderstand für Flüssigkeits­ kühlung anzugeben, der auch bei Einsatz elektrisch leitfähigen Kühlmittels - wie insbe­ sondere Brauchwasser - anwendbar ist.

Diese Aufgabe wird in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffes erfindungs­ gemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß ein kom­ pakter, für hohe Leistung geeigneter Leistungswiderstand geschaffen wird, der durch eine allseitige Kunststoff- oder Gießharzschicht spannungsmäßig vom elektrisch leitfähigen Kühlmittel abgekoppelt ist. Der Leistungswiderstand weist ein Gehäuse auf, das vom elektrisch leitfähigen Kühlmittel durchströmt wird, während die elektrischen Anschlüsse des Widerstandes durch eine Wand des Gehäuses greifen und beispielsweise direkt mit Baueinheiten eines Stromrichters verbindbar sind. Sind mehrere, jeweils von einer elektrisch isolierenden Kunststoff- oder Gießharzschicht umhüllte Flachband-Widerstandswicklungen gestapelt, strömt das Kühlmittel vorzugsweise auch zwischen diesen Baueinheiten. Das Gehäuse wird im einfachsten Fall von zwei Gehäusedeckeln gebildet, die beidseitig auf beide Hauptoberflächen einer isolierten Widerstandswicklung oder eines Stapels von isolierten Widerstandswicklungen greifen, wobei Kühlmittelkanäle zwischen Gehäusedeckeln und isolierten Widerstandswicklungen ausgebildet sind.

Falls die Flachband-Widerstandswicklung auf relativ hohe Temperaturen - z. B. 200°C und mehr - aufgeheizt wird, ist es zweckmäßig, eine zusätzliche, hochhitzebeständige Schicht zwischen wärmeproduzierender Widerstandswicklung und Kunststoff- oder Gießharzschicht vorzusehen. Durch diese hochhitzebeständige Schicht kann ein relativ hohes Temperaturgefälle zwischen der wärmeproduzierenden Wider­ standswicklung und der von der Kühlflüssigkeit umspülten Außenfläche der Kunststoff- oder Gießharzschicht realisiert werden und es wird verhindert, daß die Kunststoff- oder Gießharzschicht mit einer unzulässig hohen Temperatur beansprucht wird. Die Kunststoff- oder Gießharzschicht weist dann lediglich eine Temperatur von z. B. 100°C auf. Ein wärmeproduzierender Körper mit einer Temperatur von 100°C eignet sich gut zur Erhitzung von Brauchwasser als Kühlmittel. Zur Erhöhung der Wärmeleitung durch die Kunststoff- oder Gießharzschicht können wärmeleitende Füllstoffe in dieser Schicht enthalten sein. Insgesamt ist es für die Wärmeableitung günstig, wenn ein hohes Wärmege­ fälle in der hochhitzebeständigen Schicht und ein niedriges Wärmegefälle in der Kunststoff- oder Gießharzschicht auftritt.

Ein besonders vorteilhafter Leistungswiderstand ergibt sich bei bifilarer Ausgestaltung, wobei zwei jeweils mäanderför­ mige Flachband-Widerstandswicklungen in engem Abstand "spiegelbildlich" nebeneinander angeordnet sind. Zwischen beiden Widerstandswicklungen befindet sich vorteilhaft le­ diglich eine spezielle hochhitzebeständige Schicht, jedoch nicht die zur Ummantelung des Widerstandes verwendete Kunststoff- oder Gießharzschicht. Diese spezielle Anordnung verhindert, daß die Kunststoff- oder Gießharzschicht mit unzulässig hohen Temperaturen beaufschlagt wird.

Wenn die Flachband-Widerstandswicklung lediglich eine Tem­ peratur von maximal 120°C erreicht oder wenn bereits die Kunststoff- oder Gießharzschicht selbst hochhitzebeständig ist und Temperaturen von 200°C und mehr ausgesetzt werden kann, ist es auch möglich, auf die spezielle hochhitzebe­ ständige Schicht zwischen beiden Widerstandswicklungen zu verzichten. Jedoch sollte bei einer derartigen Variante zu­ mindest eine glatte und elastische Kunststoffbeschichtung auf der Flachband-Widerstandswicklung als Trennschicht vor­ gesehen sein, um einen Ausgleich der unterschiedlichen Wär­ meausdehnungen der Kunststoff- oder Gießharzschicht und der Flachband-Widerstandswicklung bei Temperaturwechselspielen zu erzielen.

Zur Bildung eines Leistungswiderstandes können je nach geforderter Leistung auch mehrere Widerstände mit jeweils plattenartiger Konfiguration in einem einzigen, das Kühl­ mittel beinhaltenden Gehäuse integriert sein und dergestalt den Beschaltungswiderstand für einen Stromrichter bilden. Desweiteren ist wahlweise eine wabenartige Anordnung mehre­ rer Widerstände nebeneinander in Reihen- oder Parallel­ schaltung möglich.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert. Es zeigen:

Fig. 1, 2 die Vorder- und Rückseite eines bifilaren Widerstandes in geschnittener Darstel­ lung,

Fig. 3, 4 zwei Varianten eines bifilaren Widerstan­ des im seitlichen Schnitt,

Fig. 5 ein Detail eines bifilaren Widerstandes im seitlichen Schnitt,

Fig. 6 einen aus einem Gehäuse und einem darin befindlichen Widerstand bestehender Lei­ stungswiderstand,

Fig. 7, 8 Einzelheiten zur hydraulischen Abdichtung eines Widerstandes,

Fig. 9, 10 einen aus zwei Gehäusedeckeln und zwei Widerständen bestehender Leistungswiderstand.

In Fig. 1 ist die Vorderseite eines bifilaren Widerstandes in geschnittener Darstellung gezeigt. Es ist ein Widerstand 1 mit mäanderförmiger Flachband-Widerstandswicklung 2 (gestanztes Band) der Vorderseite zu erkennen. Die Widerstandswicklung 2 ist allseitig von einer Kunststoff- oder Gießharzschicht 7 umgeben, wobei in Fig. 1 die Kunststoff- oder Gießharzschicht 7 der Vorderseite entfernt ist, um den mäanderförmigen Verlauf der Widerstandswicklung 2 darzustellen. Der aus der Kunststoff- oder Gießharzschicht 7 ragende elektrische Anschluß der Widerstandswicklung 2 ist mit Ziffer 5 bezeichnet.

An der Rückseite des Widerstandes 1 befindet sich "spiegelbildlich" eine weitere Widerstandswicklung 4 (siehe Fig. 2), die über einen 180°-Umlenkbogen 3 mit der Widerstandswicklung 2 einstückig durchgängig verbunden ist. Der elektrische Anschluß dieser Widerstandswicklung 4 ist mit Ziffer 6 bezeichnet.

In Fig. 2 ist die Rückseite des bifilaren Widerstandes 1 in geschnittener Darstellung gezeigt. Dabei ist der mäanderförmige Verlauf der Flachband-Widerstandswicklung 4 der Rückseite zu erkennen. Vorzugsweise sind beide Widerstandswicklungen im Sinne eines Spiegelbildes deckungsgleich, lediglich getrennt durch eine zwischen beiden Wicklungen 2, 4 befindliche Kunststoff/Gießharzschicht 7 oder eine hochhitzebeständige Schicht 12 (siehe Fig. 3 und 4). Der aus der Kunststoff- oder Gießharzschicht 7 ragende elektrische Anschluß der Widerstandswicklung 2 ist mit Ziffer 5 bezeichnet.

Zur Stützung und Verankerung beider Wicklungen 2, 4 des Wi­ derstandes 1 kann eine Niete 8 aus einem Isoliermaterial (z. B. Kunststoffhohlniete) im Zentrum des Widerstandes 1 vorgesehen sein. Die Wicklungen 2, 4 sind deshalb mit ent­ sprechenden Bohrungen zur Durchführung dieser Niete 8 ver­ sehen. Bedarfsweise ist es auch möglich, mehrere, entspre­ chend verteilte Nieten zur Arretierung der Widerstandswick­ lungen einzusetzen.

In Fig. 2 ist ein Teilstück der Widerstandswicklung 2 der Vorderseite mit elektrischem Anschluß 5 zu erkennen. Mit den Ziffern 9, 10, 11 sind Entlüftungskanäle bezeichnet, deren Funktion unter Fig. 3 näher erläutert ist.

Um eine rüttelsichere Befestigung des Widerstandes 1 zu er­ zielen, sind vorteilhaft Bohrungen 22 an seiner Rückenseite vorgesehen. Durch diese Bohrungen greifen Schraubbolzen zur Montage des Widerstandes innerhalb eines Gehäuses oder zur rüttelsicheren Verbindung mehrerer Widerstände miteinander.

Der in den Fig. 1 und 2 gezeigte bifilare Widerstand weist vorteilhaft eine gegenphasige Stromführung durch die Widerstandwicklungen 2 der Vorderseite bzw. 4 der Rückseite auf.

In Fig. 3 ist ein seitlicher Schnitt durch den bifilaren Widerstand gemäß einer ersten Variante dargestellt. Bei dieser ersten Variante sind die Flächen der Widerstands­ wicklungen 2 bzw. 4 allseitig von einer hochhitzebeständi­ gen Schicht aus Glimmer, Glasgewebe oder einem hochhitzefe­ sten Kunststoff 12 bzw. 13 umgeben. Diese Variante erlaubt relativ hohe Temperaturen der Widerstandswicklungen von 200°C und mehr.

Um innere Spannungen zu vermeiden, werden die Außenkanten der Widerstandswicklungen 2, 4 vor dem Vergießen des Wider­ standes mit Kunststoff oder Gießharz mit einer Kantenpuffe­ rung 14 versehen. Als Material für die Kantenpufferung kön­ nen kompressible Materialien wie Gummi, Kork, mineralische Polsterstoffe oder Kunststoffleisten verwendet werden. Bei der Variante gemäß Fig. 3 ist es wichtig, daß die Kanten­ pufferung 14 die Schichtfolge 13-2-12-4-13 eng umschließt, da verhindert werden muß, daß während des Vergießvorganges Material der Kunststoff- oder Gießharzschicht 7 in den von der Schicht 12 ausgefüllten Zwischenraum zwischen der Wi­ derstandswicklung 2 bzw. 4 sowie zwischen die Schichten 13 und die Widerstandswicklungen 2, 4 dringt. Dies ist zu ver­ hindern, da die Kunststoff- oder Gießharzschicht 7 nicht mit den unmittelbar an der Oberfläche der Widerstandswick­ lungen 2, 4 auftretenden hohen Temperaturen beaufschlagt werden darf.

Die hochhitzebeständigen Schichten 12, 13 sowie gegebenen­ falls auch die Wicklungen 2, 4 werden vor dem Vergießen des Widerstandes mit Kunststoff oder Gießharz vorteilhaft mit einem Trennmittel beschichtet, damit bei Temperaturlast­ wechselspielen eine freie Beweglichkeit zwischen den ein­ zelnen Bauteilen der Schichtfolge mit unterschiedlicher Wärmeausdehnung gegeben ist.

Die interne Schichtfolge 13-2-12-4-13 und insbesondere die Grenzschichten zwischen Widerstandswicklung 2 bzw. 4 und hochhitzebeständiger Schicht 12, 13 sind mit Entlüftungska­ nälen 9, 10, 11 (Druckentlastungskanälen, siehe auch Fig. 1, 2) versehen, um eine Ausgasung der gegebenen­ falls während des Betriebes des Widerstandes aufgrund der hohen Temperaturen entstehenden gasförmigen Produkte zu er­ möglichen. Hierdurch wird verhindert, daß sich ein unzuläs­ siger Überdruck innerhalb der vorgenannten Schichtfolge ausbildet. Die Entlüftungskanäle 9, 10, 11 münden in ent­ sprechenden Kanälen einer Wand des Gehäuses des Leistungs­ widerstandes.

Durch die in den Fig. 1 und 2 gezeigte Niete 8 aus Iso­ liermaterial wird die vorgenannte Schichtfolge fixiert und es wird insbesondere verhindert, daß sich Spalten zwischen den einzelnen Schichten ausbilden, die die Wärmeableitung behindern. Andererseits sollte die Niete etwas "Spiel" ha­ ben, um einen spannungsfreien Ausgleich von infolge Tempe­ raturlastwechseln auftretenden unterschiedlichen Wärmeaus­ dehnungen der einzelnen Schichten zu ermöglichen.

In Fig. 4 ist ein seitlicher Schnitt durch einen bifilaren Widerstand gemäß einer zweiten Variante dargestellt. Bei dieser zweiten Variante entfallen die hochhitzebeständigen Schichten 12, 13 gemäß Fig. 3, während die Kantenpufferung 14 sowie die Entlüftungskanäle vorgesehen sind. Zweckmäßig sind die Widerstandswicklungen 2, 4 mit einem elastischen und glatten Kunststoff als Trennmittel beschichtet, wodurch eine freie Beweglichkeit der Widerstandswicklungen 2, 4 be­ züglich der bis an ihre Oberfläche reichenden Kunststoff- oder Gießharzschicht 7 erzielt wird. Hierdurch wird das Entstehen unzulässig hoher Spannungen bei Temperaturlast­ wechselspielen verhindert. Als elastischer und glatter Kunststoff kann beispielsweise eine Polyamid-Pulverbe­ schichtung dienen, während als Kunststoff- oder Gießharz­ schicht 7 beispielsweise glasfaserverstärktes Polyesterharz herangezogen wird.

Vor dem Vergußprozeß ist es vorteilhaft, Abstandshalter zwischen den Widerstandswicklungen 2, 4 vorzusehen, um einen definierten Abstand zu erzielen. Auch bei der Vari­ ante gemäß Fig. 4 können zudem Nieten 8 zur Fixierung der Schichtfolge eingesetzt werden. Die zwischen den Wider­ standswicklungen 2, 4 befindliche Kunststoff- oder Gieß­ harzschicht 7 kann auch durch eine vorgefertigte Kunst­ stoffisolierplatte gebildet werden, d. h. es ist nicht zwingend erforderlich, auch diese Isolierschicht während des Vergießprozesses herzustellen.

In Fig. 5 ist ein Detail eines bifilaren Widerstandes im seitlichen Schnitt dargestellt und zwar der 180°-Umlenkbo­ gen 3, der die beiden Flachband-Widerstandswicklungen 2, 4 einstückig durchgehend miteinander verbindet und allseitig von der Kunststoff- oder Gießharzschicht 7 umgeben ist.

Für die vorstehend angegebenen Varianten gilt allgemein, daß PPS Polyphenylensulfid als hitzebeständiger Kunststoff eingesetzt werden kann. Dies gilt insbesondere für die hochhitzebeständigen Schichten 12 und 13 gemäß Fig. 3. Be­ darfsweise kann auch die Schicht 7 gemäß Fig. 4 aus PPS bestehen.

In Fig. 6 ist ein aus einem kühlmitteldurchströmten Ge­ häuse und einem darin befindlichen Widerstand bestehender Leistungswiderstand dargestellt. Der Widerstand 1 dient hierbei als Beschaltungswiderstand eines Stromrichters. Im einzelnen ist der Widerstand 1 in einem Gehäuse 15 angeord­ net, das von einem elektrisch leitfähigen Kühlmittel 16, vorzugsweise Brauchwasser, durchströmt wird. Das Gehäuse 15 weist hierzu einen Kühlmittel-Einlauf 17 und einen Kühlmit­ tel-Auslauf 18 auf. Die elektrischen Anschlüsse 5, 6 der Wicklungen 2, 4 sind durch eine Gehäusewand 19 in einen an das Gehäuse angrenzenden Anschlußraum 20 für elektrische Geräte, insbesondere Stromrichterventile, geführt.

In Fig. 6 sind ferner mehrere Kanäle 21 zu erkennen, die zur Verbindung der Entlüftungskanäle 9, 10, 11 und des An­ schlußraumes 20 dienen und durch die sich im Widerstand während des Betriebes bildende Gase geleitet werden. Sowohl die elektrischen Anschlüsse 5, 6 als auch die Entlüftungs­ kanäle 9, 10, 11 liegen vorzugsweise an ein- und derselben Außenfläche des Widerstandes 1, um zu ermöglichen, daß alle Durchbrüche durch die Gehäusewand 19 erfolgen können.

Die Befestigung des Widerstandes 1 innerhalb des Gehäuses 15 erfolgt einerseits mittels Schraubbolzen, die durch Boh­ rungen 22 greifen und andererseits mittels Schrauben 23, die durch die Gehäusewand 19 in entsprechende Bohrungen (siehe Ziffern 26 in Fig. 8) in der Stirnfläche des Wider­ standes greifen und durch die der Widerstand 1 abdichtend an die Gehäusewand 19 gepreßt wird. Einzelheiten der Ab­ dichtung sind in den Fig. 7 und 8 gezeigt.

Im Gehäuse 15 können mehrere Widerstände 1 angeordnet sein. Bei einem Schienenfahrzeug mit stromrichtergespeistem An­ trieb kann die das Gehäuse 15 durchströmende Kühlflüssig­ keit 16 beispielsweise vorteilhaft zur Beheizung der mit dem Schienenfahrzeug verbundenen Reisezugwagen herangezogen werden.

In den Fig. 7 und 8 sind Einzelheiten zur hydraulischen Abdichtung eines in einem kühlflüssigkeitsdurchströmten Ge­ häuse 15 befestigten Widerstandes 1 dargestellt. In Fig. 7 ist zu erkennen, daß die Stirnflächen des Widerstandes 1 mit einer Nut 24 versehen ist, in die ein Dichtring 25 ein­ gelegt wird. Durch Anpressung des Widerstandes 1 mit Dicht­ ring 25 an die Gehäusewand 19 ergibt sich die erforderliche hydraulische Abdichtung.

In Fig. 8 ist die Stirnfläche des Widerstandes 1 mit den elektrischen Anschlüssen 5, 6, den Entlüftungskanälen 9, 10, 11 und Bohrungen 26 dargestellt, wobei die Bohrungen 26 zur Aufnahme der durch die Gehäusewand 19 greifenden Schrauben 23 geeignet sind. Es ist zu erkennen, daß die Nut 24 umlaufend ist und daß durch den eingelegten Dichtring eine hydraulische Abdichtung der vorstehend erwähnten Bau­ einheiten, wie elektrische Anschlüsse 5, 6 und Entlüftungs­ kanäle 9, 10, 11, sichergestellt ist.

Vorstehend wird davon ausgegangen, daß zur Bildung eines Leistungswiderstandes ein oder mehrere Widerstände 1 in ei­ nem kühlflüssigkeitsdurchströmten Gehäuse angeordnet sind. Es ist selbstverständlich auch möglich, daß weitere wärme­ produzierende Bauteile, wie Drosseln oder Kondensatoren, ebenfalls in diesem Gehäuse eingebaut sind und vom Kühl­ flüssigkeits-Strömungsbad gekühlt werden. Bei einem Strom­ richtermodul für ein Schienenfahrzeug ist das Gehäuse dann Auffangbehälter für sämtliche Kühlkreisläufe und gleichzei­ tig Kapazitätsspeicher für die produzierte Wärme, was be­ sonders vorteilhaft ist, wenn die aufgeheizte Kühlflüssig­ keit zur Heizung von Fahrgasträumen des Schienenfahrzeuges verwendet wird.

In den Fig. 9 und 10 ist ein aus zwei Gehäusedeckeln und zwei Widerständen bestehender Leistungswiderstand darge­ stellt. Bei dieser Variante sind die Widerstände nicht in­ nerhalb eines kühlmitteldurchströmten Gehäuses angeordnet, sondern die Widerstände sind gestapelt und bilden zusammen mit zwei auf den Stapelenden aufgesetzten Gehäusedeckeln einen Leistungswiderstand, wobei ein Kühlmittel-Kanalsystem zwischen Gehäusedeckeln und Widerständen sowie zwischen den Widerständen selbst verläuft.

In Fig. 9 ist ein derartiger Leistungswiderstand im seit­ lichen Schnitt gezeigt, bestehend aus zwei gestapelten Wi­ derständen 30, 31 und zwei außen aufgesetzten Gehäusedek­ keln 32, 33. Die Widerstände 30, 31 sind dabei lediglich prinzipiell dargestellt und weisen jeweils allseitig von elektrisch isolierenden Kunststoff- oder Gießharzschichten umgebene Flachband-Widerstandswicklungen auf (siehe Fig. 1, 2).

Die Gehäusedeckel 32, 33 sind zweckmäßig mit Anformungen zur Bildung eines Kühlmittel-Einlaufes 34 und eines Kühl­ mittel-Auslaufes 35 versehen. Kühlmittel-Einlauf 34 und -Auslauf 35 sind mit externen Kühlmittel-Leitungen verbind­ bar und stehen in unmittelbarer hydraulischer Verbindung mit einem Kühlmittel-Kanalsystem 40, das durch entspre­ chende Vertiefungen in den Hauptoberflächen der Widerstände 30, 31 und Innenflächen der Gehäusedeckel 32, 33 gebildet wird. Um eine intensive Kühlwirkung zu erreichen, werden die Vertiefungen zwischen Widerständen und Gehäusedeckeln sowie zwischen zwei Widerständen zusätzlich durch Kühlmit­ tel-Leitstege 41 derart unterteilt, daß sich ein mäander­ förmger Kühlmittelströmungsverlauf innerhalb der Vertiefun­ gen ergibt.

Die hydraulische Abdichtung dieses Kühlmittel-Kanalsystems nach außen erfolgt durch Dichtringe 36, 37, 38, die jeweils in entsprechende Nuten in den Hauptoberflächen der Wider­ stände 30, 31 und in den Innenflächen der Gehäusedeckel 32, 33 eingelegt sind. Die umlaufenden Nuten verlaufen jeweils in den Randbereichen der vorgenannten Flächen.

Der derart gebildete Leistungswiderstand wird durch mehrere Verschraubungen 39a, 39b zusammengehalten, wobei die Ver­ schraubungen 39a vorzugsweise im Peripheriebereich (an den vier Ecken) angeordnet sind. Bedarfsweise ist zusätzlich eine zentrale Verschraubung 39b vorgesehen, was zur Stabi­ lisierung der Anordnung, insbesondere bei starker Rüttelbe­ anspruchung beiträgt.

In Fig. 10 ist eine Aufsicht auf eine Innenfläche eines Gehäusedeckels 33 dargestellt. Es sind eine mit dem Kühl­ mittel-Einlauf 34 hydraulisch verbundene Eintrittsöffnung 42 sowie Kühlmittel-Leitstege 41 zu erkennen. Mit Ziffer 43 ist eine Öffnung im auf dem Gehäusedeckel 33 aufliegenden Widerstand 31 (nicht dargestellt) bezeichnet. Wie zu erken­ nen ist, tritt das Kühlmittel durch die Eintrittsöffnung 42 in das Kanalsystem 40 zwischen Gehäusedeckel 33 und Wider­ stand 31 ein, strömt mäanderförmig durch die von den Kühl­ mittel-Leitstegen 41 gebildeten Pfade (siehe Kühlmit­ tel-Strömungspfade) und tritt über die Öffnung 43 in das weitere Kanalsystem zwischen beiden Widerständen 31, 30 ein. Von dort gelangt es - nach mäanderartiger Durchströ­ mung - durch eine Öffnung im Widerstand 30 (nicht darge­ stellt) in das Kanalsystem zwischen Widerstand 30 und Ge­ häusedeckel 32. Nachdem es dieses Kanalsystem mäanderförmig durchströmt hat, tritt das aufgeheizte Kühlmittel durch eine Austrittsöffnung im Gehäusedeckel 32 und den Kühlmit­ tel-Auslauf 35 aus dem Leistungswiderstand aus.

In Fig. 10 sind die elektrischen Wicklungsanschlüsse 44 der Widerstände 30, 31 gestrichelt angedeutet. Die periphe­ ren Verschraubungen 39a sowie die zentrale Verschraubung 39b sind zu erkennen. Falls die zentrale Verschraubung 39b den mittleren Kühlmittel-Leitsteg durchbricht, ist ein zu­ sätzlicher Dichtring 43' vorgesehen. Es ist ersichtlich, daß durch die Dichtringe 38, 43' (sowie die weiteren Dichtringe 36 und 37) eine hydraulische Abdichtung des Kühlmit­ tel-Kanalsystems 40 gewährleistet ist.

Claims (22)

1. Leistungswiderstand für Flüssigkeitskühlung mit mindestens einer Flachband-Widerstandswicklung, die in ei­ nem von einer Kühlflüssigkeit durchströmten Gehäuse ange­ ordnet ist und deren elektrische Anschlüsse eine Wand des Gehäuses durchdringen, dadurch gekennzeichnet, daß die Flachband-Widerstandswicklung (2, 4) allseitig von einer elektrisch isolierenden Kunststoff- oder Gießharzschicht (7) umgeben ist, daß mindestens ein derart ausgebildeter Widerstand (30, 31) von mindestens einem Gehäusedeckel (32, 33) abgedeckt ist, wobei ein Kühlmittel-Kanalsystem (40) mit Kühlmittel-Einlauf (34) und -Auslauf (35) zwischen Gehäusedeckel (32, 33) und Widerstand (30, 31) angeordnet ist und daß dieses Kühlmittel-Kanalsystem (40) durch Vertiefun­ gen im Widerstand (30, 31) und/oder Gehäusedeckel (32, 33) gebildet wird.

2. Leistungswiderstand nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Flachband-Widerstandswicklung (2, 4) zumindest teilweise mit einem elastischen und glatten Kunststoff beschichtet ist, der von der elektrisch isolie­ renden Kunststoff- oder Gießharzschicht (7) umgeben ist.

3. Leistungswiderstand nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Flachband-Widerstandswick­ lung (2, 4) mit einer hochhitzebeständigen Schicht (12, 13) belegt ist, die zumindest teilweise von der elektrisch iso­ lierenden Kunststoff- oder Gießharzschicht (7) umgeben ist.

4. Leistungswiderstand nach Anspruch 3, gekennzeich­ net durch den Einsatz von Glimmer als hochhitzebeständige Schicht (12, 13).

5. Leistungswiderstand nach Anspruch 3, gekennzeich­ net durch den Einsatz von Glasgewebe als hochhitzebestän­ dige Schicht (12, 13).

6. Leistungswiderstand nach Anspruch 3, gekennzeich­ net durch den Einsatz von hochhitzebeständigem Kunststoff als hochhitzebeständige Schicht (12, 13).

7. Leistungswiderstand nach wenigstens einem der An­ sprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch den Einsatz eines Trennmittels zwischen hitzebeständiger Schicht (12, 13) und Kunststoff- oder Gießharzschicht (7) und/oder zwischen Flachband-Widerstandswicklung (2, 4) und Kunststoff- oder Gießharzschicht (7).

8. Leistungswiderstand nach wenigstens einem der An­ sprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanten der Flachband-Widerstandswicklung (2, 4) zumindest teilweise mit einer Kantenpufferung (14) versehen sind.

9. Leistungswiderstand nach wenigstens einem der An­ sprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß Entlüftungs­ kanäle (9, 10, 11) zu den Berührungsflächen von Flachband-Wi­ derstandswicklung (2, 4) und hochhitzebeständiger Schicht (12, 13) bzw. von Flachband-Widerstandswicklung (2, 4) und Kunststoff- oder Gießharzschicht (7) bzw. von hochhitzebe­ ständiger Schicht (12, 13) und Kunststoff- oder Gießharz­ schicht (7) führen.

10. Leistungswiderstand nach wenigstens einem der An­ sprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß glasfaserver­ stärktes Polyesterharz als Kunststoff- oder Gießharzschicht (7) eingesetzt wird.

11. Leistungswiderstand nach wenigstens einem der An­ sprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß wärmeleitende Füllstoffe in die Kunststoff- oder Gießharzschicht (7) ein­ gebettet sind.

12. Leistungswiderstand nach wenigstens einem der An­ sprüche 1 bis 11, gekennzeichnet durch eine bifilare Aus­ bildung, wobei zwei Flachband-Widerstandswicklungen (2, 4) in geringem Abstand voneinander angeordnet und über einen 180°-Umlenkbogen (3) einstückig durchgängig miteinander verbunden sind.

13. Leistungswiderstand nach Anspruch 12, dadurch ge­ kennzeichnet, daß Abstandshalter zwischen beiden Flach­ band-Widerstandswicklungen (2, 4) angeordnet sind.

14. Leistungswiderstand nach Anspruch 12 und/oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß lediglich eine hochhitzebestän­ dige Schicht (12), jedoch keine Kunststoff- oder Gießharz­ schicht (7) zwischen beiden Flachband-Widerstandswicklungen (2, 4) angeordnet ist.

15. Leistungswiderstand nach wenigstens einem der An­ sprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Niete (8) oder Hohlniete aus Isoliermaterial zur Ver­ bindung der beiden Flachband-Widerstandswicklungen (2, 4) dient.

16. Leistungswiderstand nach wenigstens einem der An­ sprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Flach­ band-Widerstandswicklung (2, 4) mäanderförmig ausgebildet ist.

17. Leistungswiderstand nach wenigstens einem der An­ sprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnflä­ che des Widerstandes (1) mit einer umlaufenden Nut (24) versehen ist, in die ein Dichtring (25) einlegbar ist.

18. Leistungswiderstand nach wenigstens einem der An­ sprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Rücken­ seite und die Stirnflächen des Widerstandes mit zur Befe­ stigung geeigneten Bohrungen (22, 26) versehen sind.

19. Leistungswiderstand nach wenigstens einem der An­ sprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Widerstände (30, 31) stapelförmig aneinandergereiht sind, wobei sich das Kühlmittel-Kanalsystem (40) auch zwi­ schen beiden Widerständen erstreckt.

20. Leistungswiderstand nach Anspruch 19, dadurch ge­ kennzeichnet, daß mindestens eine zum Durchtritt des Kühl­ mittels geeignete Öffnung (43) im Widerstand (30, 31) vor­ handen ist.

21. Leistungswiderstand nach wenigstens einem der An­ sprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß der minde­ stens eine Widerstand (30, 31) beidseitig von einem Gehäuse­ deckel (32, 33) abgedeckt ist.

22. Leistungswiderstand nach wenigstens einem der An­ sprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß Kühlmit­ tel-Leitstege (41) die Vertiefungen unterteilen.