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`Elektrischer Widerstand oder Heizkörper aus Streckmetall oder Zwischenstreckmetall
Gegenstand der Erfindung ist ein elektrischer Widerstand oder Heizkörper aus Streckmetall
oder Zwischenstreckmetall.
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Zweck der Erfindung ist es, solche Widerstände oder Heizkörper ohne
erheblichen Abfall in gedrängter Bauart und mit großer Festigkeit sowie mit hoher
Leistung billig herzustellen.
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Die Erfindung ist in erster Linie für die Widerstandsregelung kleiner
Elektromotoren und Elektroheizkörper gedacht, doch ist sie hierauf nicht beschränkt.
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Es ist schon vorgeschlagen worden, elektrische Widerstände oder Heizkörper
aus Streckmetallblechen derart herzustellen, daß der Stromdurchfluß in einem hin
und her gehenden Wege erfolgt. So gibt es beispielsweise Streckmetallwiderstände,
bei denen das Blech parallele Einschnitte erhält, die im Winkel zu den Blechkanten
verlaufen. Die Saumkanten des Bleches bleiben dabei ungestreckt, so daß ein zickzackförmiger
Stromweg auf diese Weise erzwungen wird.
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Die bekannten Widerstände dieser Art haben den Nachteil, daß beim
Einschneiden der Streckmetallbleche große Abfallmengen entstehen und überdies die
mechanische Festigkeit gering ist.
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Es sind. aber auch schon Widerstandselemente aus Streckmetall bekannt,
die die geschilderten Nachteile nicht aufweisen. Solche Widerstände haben jedoch
eine fachwerkartige, röhrenförmige Gestalt mit einem Längsschlitz, wodurch die nötige
mechanische Festigkeit einerseits und die erforderliche elektrische Leistungsfähigkeit
andererseits erzielt werden. Solche Widerstandselemente nehmen jedoch im Zusammenbau
viel Raum ein und erfordern besondere Herstellungsverfahren, die unter Umständen
die Kosten des einzelnen Widerstandes zu hoch gestalten können.
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Gegenstand der Erfindung ist ein Widerstand, bei dem die Röhrenform
vermieden und trotzdem eine gedrängte Bauart bei großer mechanischer Festigkeit
und bei geringem Werkstoffabfall erzielt wird.
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Die Erfindung besteht darin, daß die beiderseits jedes Einschnittes
gelegenen Streckmetallstreifen derart aus der ursprünglichen Blechebene herausgebogen
werden, daß sie mit dieser vorzugsweise einen rechten Winkel bilden und das fertige
Widerstandsiele.-ment aus einer Anzahl in Zwischenräumen nebeneinanderliegender
Streckmetallstreifen besteht.
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Vorzugsweise verlaufen die Einschnitte rechtwinklig zu zwei parallelen
Kanten des Bleches und gehen abwechselnd von einer Kante aus, laufen jedoch nicht
bis zur anderemparallelen Kante durch.
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Bei einer besonderen Ausführungsform der Erfindung sind die Einschnitte
derart gelegt, daß der Stromweg durch die Streckmetall-oder Zwischenstreckmetallängen
zickzackförmig verläuft. Eine andere Ausführungsform
der Erfindung
ist dadurch gekennzeichnet, daß jede Streckmetall- oder Zwischenstreckmetallänge
die Breite von mindestens einer Halbmasche des Strecknetzes hat. Auch kann gemäß
der Erfindung jede Streckmetall- oder Zwischenstreckmetallänge eine gerade Anzahl
von Halbmaschen breit sein.
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Nach einem besonderen Merkmal der Erfindung sind die Streckmetall-
oder Zwischenstreckmetallängen so eingebaut, daß sie in der Kälte unter mechanischer
Spannung stehen.
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Wie bereits erwähnt, bezieht sich die Erfindung auf Widerstände oder
Heizkörper aus Streckmetall oder aus sog. Zwischenstreckmetall. Unter Zwischenstreckmetall
sind solche Bleche zu verstehen, die in dem Zwischenstadium eines Verfahrens zur
Herstellung von Streckmetall entstehen.
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Der Gegenstand der Erfindung ist in den Zeichnungen an einigen Ausführungsformen
beispielsweise dargestellt.
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Fig. i ist eine Rückansicht eines aus einzelnen Streckblechen zusammengebauten
Widerstandes.
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Fig. a, ist ein Grundrif3 zu Fig. i.
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Fig. 3 stellt eine Seitenansicht zu Fig. i dar. Fig. 4. ist der Grundriß
eines Widerstandes vor der Umbiegung der getrennten Teile.
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Fig. 5 zeigt eine Länge eines Widerstandsbleches von der Seite.
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Fig. 6 ist eine schematische Ansicht, im rechten Winkel zur.Fig.5
gesehen.
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Fig. i ist eine Seitenansicht von Fig. 5. Fig. 8, 9, 1o und i i stellen
eine andere Ausführungsform des Widerstandsbleches ähnlich Fig.:1, 5, 6 und ; dar.
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Fig. 1z und 13 ist eine Klemme zum Halten des Widerstandsbleches
im Grundriß und Aufriß.
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Fig. 14 veranschaulicht, von der Seite gesehen, die Anbringung der
Widerstandselemente an Trägern.
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In den Fig. i, z und 3 ist ein aus mehreren Einheiten zusammengebauter
Widerstand aus Streckmetall dargestellt. Die Figuren zeigen einen aus vier Einheiten
i, a, 3 und q. bestehenden Widerstand in drei zueinander senkrechten Ansichten.
Jede Einheit besteht aus einer Anzahl von Längen L aus Streckmetall mit hohem elektrischem
Widerstand, welche die ungestreckten Saumkanten E aufweisen (Fig. 4.j. Die durch
Umbiegung entstandenen U-förmigen Saumteile sind in den Fig. i und 2 deutlich ersichtlich.
Einige dieser U-Teile sind mit dem Bezugszeichen U versehen. Die Befestigungsstellen
der U-Teile sind mit A bezeichnet. Die Befestigung erfolgt an Tragstangen B, die
aus Stahl bestehen und Isolationsstreifen N%' aufweisen. Die Befestigungsstellen
können weiterhin in jeder geeigneten Weise isoliert werden. Die Befestigung kann
an jeder Stelle, beispielsweise mittels einer Schraube und Mutter, erfolgen. Die
Schraube, die dabei durch die Stange B hindurchgesteckt wird, ist von ihr durch
eine nicht dargestellte Isolierhülse isoliert. Die Mutter wird durch Unterlegscheiben
W von der Stahlstange isoliert. Die Befestigung der U-Teile an den Tragstangen B
kann aber auch durch Niete erfolgen, die entsprechend isoliert sind. Die Schraubenverbindung
ist bei AB beispielsweise dargestellt, die Nietverbindung bei AR.
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Gestanzte U-förmige Teile I verbinden jede Einheit mit der benachbarten,
und die ganze Zusammenstellung wird von Tragstangen CR mit Tragstreifen S11 (Fig.
3) zusammengehalten. Die Streifen 511 sind bei 1 zusammengeschraubt und bei 1' zusammengenietet
dargestellt. Fig. 3 zeigt diese beiden Bauarten, um die Möglichkeit der Verwendung
beider anzudeuten. Die Schrauben bzw. Nieten verbinden die entsprechenden Streifen
S111 rein mechanisch mit den entsprechenden Tragstangen B. Die Stromzuführung ist
mit LI, die Stromabführung mit L0 gekennzeichnet. Alle vier Einheiten sind in Reihe
geschaltet.
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Beim Aufbau des Widerstandes wird die Länge Z (Fig. z) etwas größer
bernessen als die normale ungestreckte Länge L zwischen den Befestigungsstellen.
Infolgedessen erfahren die Längen L beim Einbau in den Rahmen eine leichte Vorspannung.
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Die einzelnen Widerstandseinheiten können nun folgendermaßen hergestellt
werden: Das Streckmetallblech S (Fig. 4), das aus irgendeiner Widerstandslegierung
bestehen kann, wird finit einer Anzahl querlaufender Einschnitte K1, K2 versehen.
Die Einschnitte K1 beginnen an einer Saumkante des Bleches, erstrecken sich jedoch
nicht bis zur anderen Saumkante, während die Einschnitte K. an der anderen Saumkante
beginnen, sich jedoch nicht bis zur erstgenannten Saumkante erstrecken. Das Streckmetallblech
hat ungestreckte Saumkanten E, die in der dargestellten Form ausgestanzt werden
können.
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Nachdem das Blech auf diese Weise geschlitzt worden ist, wird es derart
gebogen, daß der Werkstoff zwischen benachbarten Einschnitten K1, K, recht-,vinklig
zur ursprünglichen Blechebene zu liegen kommt, und zwar wechselt die Biegerichtung
von Blechende zu Blechende ab. Jeder unversehrte Teil PS der Saumkante, welcher
die Werk= 'stofflänge an der Vorderseite jedes Einschnittes mit der Länge an deren
hinterer Seite verbindet, wird um zwei rechte Winkel bei 0 und R gebogen, so daß
die Werkstofflängen L im rechten Winkel zur ursprünglichen Blechebene
zu
liegen kommen, und zwar jede hinter und parallel zur nächstfolgenden. Es entstehen
dadurch aufeinanderfolgende Längen I_ aus Streckmetall, von denen je zwei benachbarte
an einem Ende durch ein Stück der Saumkante miteinander verbünden sind, während
am anderen Ende keine Verbindung besteht. Das verbindende Stück erscheint dabei,
wenn man es vom Ende der Streckmetalllängen her betrachtet, annähernd in U-Form.
Das Biegeverfahren wird über das ganze Blech hinweg durchgeführt, so daß das fertige
Erzeugnis aus einer Anzahl flacher, gerader Streckmetallängen L besteht, die parallel
zueinander und rechtwinklig zur ursprünglichen Blechebene liegen. Der Stromdurchfluß
erfolgt über den ganzen Widerstand oder Heizkörper im Zickzack durch die in Reihe
liegenden Metallängen, wobei die Verbindungen zwischen benachbarten Längen durch
die U-förmigen Teile der Längskante erfolgen.
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In Fig.4 sind die aufeinanderfolgenden Einschnitte K1, K. durch einen
Abstand von einer halben Masche des Streckmetallblechs voneinander entfernt.. Infolgedessen
weisen die Längen L nur halbe :Maschen auf, d. h. jede Länge ist ein Zickzackleiter,
wie in Fig. 5 dargestellt, Aus Fig.6 ist ersichtlich, wie der zickzackförmige Stromdurchfluß
durch die aufeinanderfolgenden Längen erzwungen wird. Die Längen L erscheinen in
Fig. 6 von der Kante her gesehen und sind in gestrichelten Linien dargestellt. Sie
sind durch die U-förmigen Längskantenstücke, mit denen sie ein Ganzes bilden, verbunden.
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In den Fig. 8, 9, io und ii ist eine andere Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes
dargestellt. Der Unterschied-gegenüber der Ausführungsform nach den Fig. ¢ bis i
besteht darin, daß die Einschnitte K, K. durch eine ganze 'Masche des Streckblechs
voneinander getrennt sind und jede Länge L infolgedessen eine Masche breit ist anstatt
eine halbe wie in Fig. q. bis ; .
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Die im Zickzackwege angeordneten Widerstandslängen können in gewünschter
Entfernung voneinander durch Befestigung der U-förmigen Längskantenteile an Trägern
gehalten werden, welche ihrerseits wieder Teile eines Rahmens bilden. An den Befestigungsstellen
sind die U-förmigen Teile isoliert. Die Befestigung kann beispielsweise durch Vernietung
erfolgen. Vorzugsweise werden die Einheiten jedoch mittels Klemmen CL, deren eine
in den Fig. 12 und 13 besonders dargestellt ist, angebracht, die mittels Schrauben
BO und Muttern N (Fig. 1d.) an den Kantenstücken, welche Löcher A zur Aufnahme
der Schrauben aufweisen, befestigt werden. Die Klemmen CL (Fig. 12) umfassen eng
eine Isolierhülse lT, die auf eine Tragstange CR' aufgeschraubt ist. Auf diese Weise
kann eine ganze Reihe von Widerstandseinheiten, die miteinander ein Ganzes bilden,
von einem Paar, paralleler Tragstangen isoliert getragen werden, deren eine durch
die Löcher A in einer Längskante und deren andere durch die Löcher A in der anderen
Längskante hindurchgeht. Vorzugsweise werden die Längen L des Widerstandsbleches
unter leichter mechanischer Spannung montiert, um etwaige Verzerrungen infolge von
Überhitzungen auszugleichen. Es hat sich herausgestellt, daß durch-Anordnung der
Widerstandslängen unter leichter Spannung im kalten Zustande die Neigung zur Ausbeulung
vermieden oder vermindert wird.
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Obwohl in den dargestellten Bauarten das Streckmetall in jeder Länge
L entweder eine ganze oder eine halbe Maschenbreite beträgt, ist die Erfindung auf
diese Ausführungsform nicht beschränkt. Die Länge L kann natürlich breiter als eine
Masche sein, beispielsweise anderthalb oder zwei Maschen breit. Ferner kann die
Erfindung auch dann angewendet werden, wenn die Widerstandseinheiten nicht einfach
in Reihe geschaltet sind wie bei der in Fig. i bis 3 dargestellten Bauart. sondern
wenn Parallelschaltung oder Reihenparallelschaltung der Einheiten angewendet wird.
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Es ist ersichtlich, daß die Abkühlung eines Widerstandes oder Heizkörpers
gemäß der Erfindung infolge des unbehinderten L uftdurchflusses sehr günstig ist.
Infolge der einfachen Gestaltung und Anordnung der U-förmigen Teile der Saumkanten
wird die Befestigung der Einheiten durch Nietung oder Verschraubung vereinfacht.
Die ganze Bauweise wird dadurch kompakt, und ein Widerstand kann leicht hergestellt
und zusammengebaut werden. Ein bedeutender Fortschritt wirtschaftlicher Art liegt
darin, daß infolge der geringen .Stanzbreite der Schlitze im ursprünglichen Streckmetallblech
der Metallabfall bei der Herstellung der Einheiten gering ist.