DE695955C

DE695955C - Verfahren zur Herstellung einer Batterie aus Thermoelementen fuer Kraftwagen aller Art

Info

Publication number: DE695955C
Application number: DE1937S0129981
Authority: DE
Inventors: Harry Szuba
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1937-12-09
Filing date: 1937-12-09
Publication date: 1940-09-06

Description

Die· Erfindung bezieht sich auf ein neues Verfahren zur Herstellung einer Batterie aus Thermoelementen, die für Kraftwagen bestimmt ist.

Das erfindungsgemäße Verfahren besteht darin, daß eine an sich bekannte, aus einem zickzackförmigen Band aus sich abwechselnden Drähten aus verschiedenen Metallen bestehende Thermoelementwicklung entlang einer Längskante mit Hilfe eines biegsamen Saumes gefaßt und die so gesäumte Wicklung schraubenförmig auf einen Hohlzylinder aufgewickelt wird.
Hiermit erreicht man nicht nur eine äußerst billige Massenfertigung; darüber hinaus werden nach dem erfindungsgemäßen Verfahren Thermobatterien erhalten, die völlig gleichartig ausfallen. Die Batterien weisen "einen besonders hohen Wirkungsgrad auf, da durch die erfindungsgemäße Anordnung der Tempe- ao raturgradient eines Wärmefeldes besonders gut ausgenutzt wird und verhältnismäßig sehr viele Thermoelemente auf kleinem Raum untergebracht werden können.

Bei der erfindungsgemäßen Batterie kann der Hohlkörper als Träger der Zickzackwicklung jede geeignete zylinderähnliche Gestalt haben, rechteckigen, 'ovalen oder kreisrunden Querschnitt besitzen und eine Länge aufweisen, die der gewünschten Thermospannung entspricht.

Zur Erreichung der Mindest-EMK von 6,3 Volt, die zur Heizung der Röhren eines Kraftwagenempfängers notwendig ist, sind bei Verwendung von Eisenkonstantan als Werkstoff für die Thermoelemente für 100⁰C Temperaturunterschied 1200 hintereinandergeschaltete Elemente notwendig. Um bei die-

Claims

ser großen Elementezahl den Widerstand der Gesamtkette möglichst klein zu halten, werden die Einzelelemente klein ausgeführt. Bei einer Länge der einzelnen Elementeteile von beispielsweise 1,5 cm und einem Drahtdurehmesser von i,6 mm kommt man bei einem Temperaturunterschied von ioo° C bei Kurzschluß der Thermobatterie auf eine Stromstärke von ungefähr ι,ο A. Da diese Strom-ίο stärke noch etwas knapp bemessen ist, ist es zweckmäßig, zwei Thermobatterien einzubauen und diese parallel zu schalten.

Die einzelnen Elemente werden mit einem isolierenden Überzug versehen, damit sie sich in der zusammengebauten Batterie nicht leitend berühren können; dazu genügt unter Umständen schon die normale Oxydschicht der Metalle.

Werden die aneinandergrenzenden Spiralfugen der erfindungsgemäßen Wicklung nach dem Aufwickeln vergossen, so erhält man eine völlig stabile röhrenförmige Thermobatterie für-Kraftwagen. Diese Batterie wird von den Motorabgasen erwärmt, und zwar entweder dadurch, daß sie als Zwischenstück in das Auspuffrohr eingebaut wird, oder dadurch, daß der Batteriekörper auf das Aufpuffrohr aufgeschoben wird. Zur Erlangung des notwendigen Temperaturgefälles werden die äußeren Verbindungsstellen durch den beim Fahren entstehenden Luftstrom gekühlt. Gegebenenfalls können sie auch durch Wasser gekühlt werden.

Bei einer solchen Ausführungsform hat die erfindungsgemäße Thermobatterie bei einem Durchmesser des keramischen Hohlkörpers von 10 cm eine Höhe von ungefähr 6 cm. Es ist also eine Parallel- oder Hintereinanderschaltung mehrerer solcher Thermobatterien durchaus möglich, ohne daß die Platzfrage Schwierigkeitenberliten würde. Eine nennenswerte gewichtsmäßige Mehrbelastung tritt ebenfalls nicht ein. Da beim Betrieb Temperaturschwankungen eintreten werden, die ihrerseits Spannungsschwankungen zur Folge haben, wird in den Stromkreis ein Ausgleichsventil, beispielsweise in Form einer selbsttätig arbeitenden Stromregelröhre, eingebaut. Diese Regelröhre sorgt dafür, daß die angeschlossenen Empfänger- oder Senderöhren ihre betriebsmäßig bedingten Strom- und Spannungswerte gleichbleibend erhalten.

An Hand der Abbildungen ist die Erfindung näher erläutert.

Fig. ι zeigt perspektivisch die erfindungsgemäße thermoelektrische Batterie in Form *> eines Hohlzylinders.

Fig. 2 zeigt in größerem Maßstab die hierfür verwendeten hintereinandergeschalteten Thermoelemente in Form einer Zickzackwicklung. ' _;

Fig. 3 zeigt perspektivisch eine an sich bekannte Hilfsvorrichtung zur Herstellung der fin Fig. 2 dargestellten Spirale.

' ¹Im einzelnen bedeutet 1 den aus kera- ^; rnischem Material bestehenden Hohlzylinder, der als Träger für die thermoelektrische Wicklung 2 dient, die, wie Fig. 2 in größerem Maßstab zeigt, aus Eisendrähten 3 und Konstantandrähten 4 besteht. Wie Fig. i-zeigt, ist die Ebene der Zickzackwicklung von Fig. 2 radial gestellt, derart, daß die inneren Lötstellena möglichst nahe an den Innenrand des dünnwandigen Hohlkörpers 1 zu liegen kommen, während die Lötstellen b sich außerhalb des Hohlzylinders ι befinden.

Die Spirale 2 kann in an sich bekannter Weise mit Hilfe des in Fig. 3 gezeigten rechteckigen Wickelkörpers 5 hergestellt werden. Auf diesen Wickelkörper werden in entgegengesetztem Sinne mit der gleichen Steigung die Drähte c, d und e, f aufgewickelt, auf der Schmalseite an den Stellen g, h verlötet oder noch besser verschweißt, wonach diese Doppelspirale entlang der strichpunktiert erngezeichneten Geraden i, k und in entsprechender Weise an der unteren Kante aufgeschnitten wird, so daß man zwei vollständig getrennte Spiralen gemäß Fig. 2 erhält.

Damit man den in Fig. 1 dargestellten Körper mit der in Fig. 2 dargestellten Spirale ohne Schwierigkeiten schraubenförmig bewickeln kann, empfiehlt es sich, die Lötstellen α, α mit dem in Fig. 2 dargestellten biegsamen Saum 6 zu fassen. Nach dem Bewickeln wird der Hohlzylinder 1 mit einem geeigneten wärmebeständigen Kitt vergossen. Dieser so fertiggestellte zylindrische Körper kann nunmehr in bekannter Weise in die Auspuffleitung der Motorabgase eingesetzt oder auf diese aufgesetzt werden.

Die so montierte Heizbatterie kann zur Speisung eines Kraftwagenrundfunkempfängers dienen, an den sie zur Erzielung einer konstanten Spannung zweckmäßig über eine Regelröhre angeschlossen wird.

An Stelle des Rundfunkempfängers kann jeder andere Stromverbraucher treten, wie sie im Kraftwagen Verwendung finden.

Es steht nichts im Wege, mehrere derartige ■ <" Batterien je nach dem Strom-bzw. Leistungsbedarf parallel, in Reihe oder gemischt zusammenzuschalten.

Ρλτεντλν senΰcue:

ι. Verfahren zur Herstellung einer Batterie aus Thermoelementen für Kraftwagen aller Art, dadurch gekennzeichnet, daß eine an sich bekannte, aus einem zickzackförmigen Band aus sich abwechselnden Drähten aus verschiedenen Metallen

6Ö5955

bestehende Thermoelementwicklung entlang einer. Längskante mit Hilfe eines biegsamen Saumes gefaßt und die so gesäumte Wicklung schraubenförmig auf einen Hohlkörper, aufgewickelt wird.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet,, daß die aneinandergrenzenden Spiralfugen der schraubenförmigen Wicklung, des zickzackförmigen Bandes nach dem Aufwickeln vergossen werden.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen