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Regelbarer Flüssigkeitswiderstand mit Tauchkörper Die Erfindung bezieht
sich auf regelbare Flüssigkeitswiderstände mit fest angeordneten, im betriebsfertigen
Zustand dauernd mit der Flüssigkeit in Verbindung stehenden Elektroden -und ,einem
zwischen die Elektroden einführbaren Tauchkörper. Solche Flüssigkeitswiderstände
werden verwendet, wenn auf die Vermeidung beweglicher Stromleiter Wert gelegt wird.
Es sind bereits Widerstände dieser Art bekannt, bei denen der Tauchkörper vollständigausleitendemWerkstoffbesteht.
Ferner sind auch Widerstände bekannt, bei denen der Tauchkörper vollständig aus
isolierendem Stoff besteht. Im ersten Falle kann man den Widerstandswert nurvon
einem bestimmten durch den Leitwiderstand der Flüssigkeit bestimmten Anfangswert
bis zum Kurzschluß und im zweiten Falle im umgekehrten Sinne von einem entsprechenden
Anfangswert bis praktisch zum Verschwinden des Stromes regeln. In beiden Fällen
ist also der Regelbereich wesentlich kleiner als hei den bekannten Flüssigkeitswiderständen
mit beweglichen Tauchelektroden, die eine Regelung zwischen Ausschaltung des Stromes
und Kurzschluß. @ermöglichen.
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Die Erfindung bezweckt nun, Flüssigkeitswiderstände mit fest .angeordneten
Elektroden so auszubilden, daß der Regelbereich praktisch ebenso groß wird wie bei
den Widerständen finit beweglichen Elektroden.
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Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung @erläutert,
und zwar zeigen Abb. i einen Querschnitt des zum Anlassen eines Wechselstrommotors
bestimmten Flüssigkeitswiderstandes, Abb. z die zu Abb. i gehörige Oberansicht,
Abb. 3 einen Schnitt nach Linie 3-3 der Abb. i, von links gesehen, Abb. 4 einen
Schnitt nach Linie 4-4 der Abb. 3, von oben gesehen, und Abb. 5 bis 7 je seine der
Abb.3 entsprechende Darstellung bei anderer Stellung des Tauchkörpers.
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A bezeichnet das Gehäuse des Flüssigkeitswiderstandes, das eine halbkreisförmige
Grundform hat (Abb. 3). An den Seitenwänden des Gehäuses A sind mittels je -einer
Klemmplatte.al zwei halbkreisförmige Elektroden B befestigt. Zwischen den beiden
Elektroden B ist in der Mitte des Gehäuses A mittels zweier ,aus isolierendem
Werkstoff bestehenden Klemmleisten ä2 auf drei am Gehäuse sitzenden Querbolzen u3
eine ebenfalls halbkreisförmige Elektrode C befestigt. Die Elektroden B sind durch
je zwei Leitungen b= an eine Hauptleitung B1 und die Elektrode C durch zwei Leitungen
c2 an eine Hauptleitung Cl angeschlossen. Am Gehäuse A ist eine Querwelle D gelagert,
auf deren Achse die Mittelpunkte der Halbkreise liegen, nach denen die Elektroden
B und C gestaltet sind. Auf der Querwelle D sind zu beiden Seiten der Elektrode
C nebeneinander je zwei halbkreisförmige Scheiben E befestigt, die aus
isolierendem
Stoff bestehen. Die Scheiben E liegen bei -der Winkelstellung (Abt. 5), bei der
sie vollständig in die -das Gehäuse A bis zur Höhe der Wielle D füllende Elektrolytflüssigkeit
eingetaucht sind, dicht neben den Elektroden B und C. Auf der Welle
D sind ferner in gleicher Ebene mit den ScheibenE je zwei sich an diese anschließende
ScheibenF befestigt, die aus leitendem Stoff bestehen und sich über leinen Winkelramm
von 'etwa i1/2 Quadranten erstrecken. Je zwei auf derselben Seite der Elektrode
C liegende ScheibenF sind durch Zlwischenstücke f1 leitend miteinander verbunden
und laufen an ihrem ,äußeren Rande in eine Spitze F° aus, in der sich die beiden
Scheiben vereinigen. Zwischen der Spitze F2 und der Welle D sind die Scheiben F
nach .seiner etwa halbkreisförmigen Linie ./3 ausgeschnitten.
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Wenn die aus @isolienendem Stoff bestehenden Scheiben E, wie in Abb.
5 angenommen ist, vollständig in die Flüssigkeit eingetaucht sind, kann der Stromübergang
zwischen den Elektroden C und B nicht auf dem kürzesten Wege verfolgen, sondern
ges stehen dem Strom als Stromweg nur die ,eilgen Zwischenräume zwischen den Elektroden
und den Scheiben E in Verbindung mit dem die Scheiben E umgebenden Flüssigkeitsraum
zur Verfügung. Der Stromweg hat also :einen so großen Widerstand, daß der Strom
praktisch verschwindet. Wird die Welle D jetzt im Sinne des Pfeiles x (Abt. 5 bis
7) um einen Winkel cp (Abt. 6) gedreht, so entsteht, so lange die Spitze F2 noch
nicht in die Flüssigkeit ..eingetaucht ist, in der Flüssigkeit für den Strom ein
Durchgangsquerschnitt, . der annähernd gleich einem Kreissektor mit dem . Zentriwin
kel 5) ist. Die Leitfähigkeit wächst also in diesem Bereich annähernd -verhältnisgleich
mit der Zunahme dies Drehwinkels cp; sie steigt also, wenn sie graphisch als Funktion
des Drehwinkels dargestellt wird, etwa -nach einer Geraden an. Brei weiterer Drehung
der Welle D tauchen zunächst die Spitze F2 der Scheiben F und schließlich
(Abt. 7), :etwa wenn der Drehwinkel cp gleich 9o° geworden' ist, auch die parallel
zueinander liegenden Teile der Schreiben F in die Flüssigkeit ein. Bei weiterer
Drehung der WellleD bleibt jetzt der freie Flüssigkeitsquerschnitt umgeändert, und
es ,ändert sich nur die von der Flüssig-"keit benetzte Fläche der in leitender Verbindung
miteinzmder stehenden ScheibenF -etwa verhältnisgleich mit der Zunahme des Drehwinkels.
Die Leitfähigkeit steigt also wieder verhältnisgleich mit der Zunahme des Drehuinkels
oder nach seiner Geraden, aber in viel _stärkerem Verhältnis als im ersten- Bereich
des -Drehwinkels (Abt. 6), da die Elektroden jetzt im Winkelbereich der ganz dicht
an sie heranreichenden Teile der Scheiben F praktisch kurzgeschlossen sind. Wenn
der Winkel y gleich 18o' geworden ist, sind, wie Abb. 3 zeigt, die Scheiben
E vollständig aus der Flüssigkeit ,ausgetaucht und die Scheiben F vollständig :eingetaucht.
Der Raum zwischen den Elektroden ist dann in so großem Maße durch die dicht an die
Elektroden heranreichenden, in leitender Verbindung miteinander stehenden Scheiben
F ausgefüllt, daß der Flüssigkeitswiderstand praktisch kurzgeschlossen ist. Es ist
also erreicht, daß der Regelbereich praktisch ebenso groß ist wie bei den bekannten
Flüssigkeitswiderständen mit beweglichen Tauchelektroden, die eine Regelurig zwischen
Ausschaltung des Stromes und Kurzschluß ermöglichen.
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Es ist wünschenswert, daß beim Übergang von dem Zustand nach Abb:
6 zum Zustand nach Abb.7, währenddessen zunächst die Spitze F= des durch die beiden
Scheiben F gebildeten Tauchkörpers und sodann Teile dieses Körpers von wachsender
Breite und radialer Länge in die Flüssigkeit eintauchen, ein möglichst sanfter Übergang
zwischen den beiden Geraden :erfolgt, nach dem sich die Leitfähigkeit im Bersten
und letzten Winkelbereich ändert. Dies kann durch passende Gestaltung der Spitze
F2 und des von der Linie/3 begrenzten Ausschnittes der Scheiben F .erreicht werden.
Durch passende Wahl des Abstandes zwischen den Elektroden B und C läßt sich auch
ein verhältnismäßig großer Wasserraum schaffen und damit eine entsprechend große
Wäxmekapazität des Flüssigkeitswiderstandes erzielen.