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Keramischer Flüssigkeitswiderstand und Verfahren zu dessen Herstellung
Zur Ableitung statischer Ladungen in Hochspannungsanlagen verwendet man vielfach
sog. Wasserstrahlerder, die -den Hochspannungsapparat nicht unmittelbar an Erde
legen, sondern über den durch den Wasserstrahl gebildeten Widerstand. Wasserwiderstände
dienen auch zur Kühlung .der Anode der Kurzwellensender. Auch hier muß der Küh1-wasserstrom
den nötigen Widerstand ergeben, der verhindert, daß die Anode unmittelbar mit Erde
verbunden wird. Solche Wasserwiderstände sind bereits in der Ausführungsform vorgeschlagen
worden, d;aß man in keramischen Körpern Kanäle ausgespart hat,_ die mit Wasser gefüllt
sind oder durch die Wasser geleitet wird.
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Für alle diese und ähnliche Zwecke soll nach der Erfindung ein Flüssigkeitswiderstand
ve,rwendet werden, der, wie für Kühlschlangen schon vorgeschlagen, aus keramischer
Masse mittels einer geeigneten Vorrichtung, beispielsweise einer Strangpresse, erzeugt,
hierbei in beliebige Windungen gelegt, gebrannt und von der Widerstandsflüssigkeit
durchströmt wird. Die Widerstandsflüssigkeit ist demnach in einem durch das vorerwähnte
einfache Verfahren hergestellten Schlauchkörper aus keramischer Masse untergebracht.
Ein solcher Schlauch läßt sich solange die Masse noch plastisch ist, zweckmäßig
also gleich nach dem Austreten aus dem mit Mitteldorn versehenen Mundstück der Strangpresse,
in beliebige Windungen legen, am besten so, daß die Windungen unmittelbar nebeneinander
und aufeinander zu liegen kommen. Diese Anordnung ist besonders vorteilhaft, weil
der Raumbedarf klein wird und die unmittelbar auf- oder nebeneinanderliegenden Windungen
sich aneinander abstützen.
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Der Querschnitt des keramischen Schlauches kann kreisförmig sein,
aber auch quadratisch oder annähernd quadratisch, wobei sich dann die Abrundung
der Kanten empfiehlt, um das Einreißen dieser beim Brennen zu vermeiden. Doch sind
auch andere Querschnitte denkbar; beispielsweise kann der Querschnitt ein mehr oder
weniger lang-,Öl Rechteck bilden, derart, daß nebeneinander zwei oder mehrere Kanäle
darin enthalten sind. Bei einem. solchen Flüssigkeitswiderstand können dann die
Widerstände in den einzelnen Kanälen parallel oder in Reihe geschaltet werden; bei
der spulenartigen Aufwicklung des Schlauches vor dem Brennen läßt sich auch eine
Gegeneinanderschaltung herstellen, so daß der Widerstand von dem elektrischen Strom
wie eine Bifilarwicklung durchflossen wird.
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Die Flüssigkeit wird im allgemeinen nicht als eine ein für allemal
in den Kanälen enthaltene Menge angewendet werden können, sondern wird die Kanäle,
insbesondere wenn die Flüssigkeit zur Kühlung von unter elektrischer Spannung stehenden
Apparateteilen. dient, durchströmen müssen, da sie vom elektrischen Strom in der
Regel zersetzt oder erwärmt wird. Zur Zu- und Ableitung
der Flüssigkeit
werden an dem Schlauchrohr Stutzen angeformt, die mit flüssigkeitsdichten Anschlußarmaturen
versehen werden.
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Die bevorzugte Ausführungsform des die Widerstandsflüssigkeit aufnehmenden
keramischen Körpers ist, wie oben bemerkt, diejenige, bei der die Windungen beim
Heraustreten des Schlauches aus dem Mundstück unmittelbar neben- und übereinandergelegt
werden, so daß der gesamte Körpier Zylinderform, Prismenformoder Pyramidenform annimmt.
Um hierbei die kreisförmige Gestaltung des aus den einzelnen Schlauchwindungen bestehenden
Körpers zu erleichtern, ist es vorteilhaft, der Achse des Mundstückes der Strangpresse
nicht die Form einer geraden, sondern die Form. einer leicht geschwungenen Kurve
zu geben.
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In der beiliegenden Zeichnung ist die Erfindung an einer Reihe von
Ausführungsbeispielen erläutert.
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Abb. i zeigt. einen Körper, bei dem der aus keramischer Masse bestehende
Schlauch i mit dem Kanal 2 in eine Anzahl von ineinanderliegenden Windungen, alle
in ein und derselben Ebene, gelegt ist, auf einer Unterlagsplatte 3. Anfang und
Ende q. und 5 sind nach aufwärts abgebogen, um eine bequeme Zuleitung zu ermöglichen.
Der Querschnitt ist quadratisch, wie ihn die Abb. 2 zeigt.
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Nach Abb.3 sind die einzelnen Windungen nicht in einer Ebene ineinandergelegt,
sondern übereinander. Sie bilden einen-Zylinder, der wieder auf der Grundplatte
3 steht. Anfang und Ende q. und 5 sind zweckmäßig abgebogen, der Anfang q nach aufwärts,
das Ende 5 nach seitwärts. Der Querschnitt ist kreisförmig gedacht gemäß Abb. q.,
doch werden beim Aufwickeln, da die Masse noch plastisch ist, Abflachungen entstehen,
wie sie aus der Einzeldarstellung eines Teiles des aufgewickelten Körpers aus Abb.
5 ersichtlich sind. Diese Formgebung besitzt den Vorteil, daß der in Richtung der
Zylinderachse gemessene Oberflächenwiderstand gegenüber dem Oberflächenwiderstand
der reinen Zylinderfläche wesentlich vergrößert ist.
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Aus einem Schlauch von demselben kreisförmigen Querschnitt ist der
keramische Körper nach Abb. 6 gebildet, doch sind hier die Windungen . nicht kreisförmig
aufeinandergelegt, sondern prismatisch mit annähernd quadratischem Querschnitt des
Körpers.
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Abb. 7 stellt einen rechteckigen Querschnitt dar mit abgerundeten
Kanten, wodurch, wie eingangs schon bemerkt, das Einreißen der Kanten beim Brennen
verhindert werden soll. Einen aus einem Schlauch von solchem Querschnitt gewickelten
keramischen Flüssigkeitswiderstandskörper zeigt die Abb. B. Hier ist der aus dem
Schlauch gewickelte Körpier, der wieder auf einer Grundplatte 3 steht, mit einer
Oberplatte 3' abgedeckt. D,ex Querschnitt könnte auch die Form der Abb.9, io oder
i z annehmen mit zwei Kanälen 2 (Abb. 9 und io), die entweder über- oder nebenein,-anderliegen,
oder auch mit drei Kanälen (Abb. i i). .
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Auch unregelmäßige Querschnitte empfehlen sich unter Umständen, z.
B. derjenige, der aus der Abb. 12 ersichtlich ist. Hier sind die Windungen des Schlauches
so aufeinandergelegt, däß ein Körper von einer nach oben sich erweiternden Pyramidenform
(vgl: ,auch Abb. 1q.) entsteht, und der Querschnitt ist so; daß die untere Kante
7 jeder Windung etwas nach außen vorsteht. Dadurch werden unter jeder Windung trockene
Räume geschaffen, die die Bildung eitler zusammenhängenden elektrisch leitenden
Schicht bei Benetzung durch eine Flüssigkeit verhindern und das Abtropfen dieser
Flüssigkeit an den Kanten 7 begünstigen. Die Abmessungen werden so gewählt, daß
von der Kante 7 einer jeden Windung etwaige Flüssigkeitstropfen herabfallen, ohne
die Außenfläche der darunterliegenden Windung zu benetzen.
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Pyramidenform haben auch die keramischen Flüssigkeitswiderstandskörper
nach Abb. 13 und 14. Sie sind aus einem Schlauch von quadratischem Querschnitt
gebildet (Abb.2); in Abb-. 13 verjüngt sich die Pyramide nach oben, in Abb, 14 nach
unten.
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Es ist nicht unbedingt erforderlich, den Schlauch schraubenförmig
aufzuwickeln, wie es bei den bisher beschriebenen Ausführungsbeispielen der Fall
war, vielmehr könnte man den Schlauch auch in schlangenartigen Windungen auf der
Unterlagsplatte 3 befestigen, wie Abb. 15 erkennen läßt. Durch diese Anordnung wird
die Selbstinduktion der Strombahn verringert.
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Vorstehend ist schon erwähnt worden, daß der Schlauch auch zwei oder
mehrere Kanäle haben könnte, wobei man dann die einzelnen Kanäle parallel oder hintereinander,
auch in Bifilarwicklung zur Verringerung der Selbstinduktion, zu schalten vermöchte.
Dasselbe läßt sich auch erreichen, wenn. zwei oder mehrere Schläuche miteinander
aufgewickelt werden. Ausführungsbeispiele dafür sind Abb. 16 dargestellt, die sich
an die Ausführungsform der Abb. 15 anschließt, wie auch in Abb. 17, deren Aufbau
wie in Abh.3 erfolgt ist. In beiden Fällen sind zwei Schläuche i und i' nebeneinaadergelegt.
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Ein Beispiel dafür, wie der Anschluß der die Flüssigkeit zu- und abführenden
Leitungen an die Flüssigkeitswiderstandskörper @erfolgen kann, ist in Abb. 18 dargestellt<
Auf den Schlauch i mit dem Kanal 2 ist ein Stutzen
8 aufgarniert,
auf den ein Metallring 9 mittels einer Kittschicht i o aufgekittet ist. Der Ring
9 hat Außengewinde, auf das eine Überwurfmutter i i aufgeschraubt wird. Diese preßt
die korrosionsfreie Zuführungsrohrelektrode 1z fest mittels :einer auf das Rohr
aufgeschrumpften Metallscheibe 13, die durch Lötnaht 1q. abgedichtet ist. Der Abschluß
gegen den Stutzen 8 erfolgt durch Dichtungsscheibe 15.
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Abb. i 9 zeigt das Mundstück für eine Strangpresse, dessen in der
Längsachse liegender Dorn i 6 ebenso wie die Höhlung i 7 des Mundstückes etwas gebogen
ist. Dadurch erhält der aus,gepreßte Strang - der aus keramischer Masse bestehende
Schlauch - von vornherein eine Biegung, die das Aufwinden zur Spirale erleichtert.