DE890379C - Elektrischer Koerperwiderstand - Google Patents

Description

• Elektrischer Körperwiderstand Die Erfindung bezieht sich auf Körperwi-de,rstände zur möglichst stufenlosen Regelung starker elektrischer Ströme @bzw. hoher Spann:ungen,, mit welchen Strom und Spannung auf verhältnismäßig nieidrige Werte in kürzester Zeit, z. B. in einer Millisekunde, geregelt werden sollen. Der Wi@dersta:nd nach der Erfindung soll in der Hauptsache bei Schailteinrich.tungen verwendet werden, welche zum oder Regeln von Gleich- und Wechselströmen dienen und bei welchen der .Schaltvorgang in kürzester Zeit ohne Störungen durchgeführt und insbesondere der Reststrom leicht unterbrochen werden muß. Es sollen ferner mit dem Körperwiderstand nach ,der Erfindung die Schaltungen so durchgeführt werden., daß keine Funken entstehen, und zwar auch dann nicht, wenn nicht der Körperwiderstand, sondern besondere, mit ihm verbundene Metallteile den Kontakt bilden.
• Dias am;gegebene Ziel wird nach der Erfindung dadurch erreicht, daß sich der Widerstand je Län#,-eneirihei@t des Körpers von einem Ende zum anderen fortschreitend, und zwar in der Weise ändert, daß den K:ärperwiderstand bildende Anteile von zwei oder mehreren: untereinander innig verbundanen Leiter-, Halbleiter- und Nichtleiterstoffen in einem vorher bestimmten, sich ändernden Verhältnis in dem Körperwiderstand enthalten sind. Die Änderung kann nach einer linearen oder auch nach einer anderen Funktion durchgeführt werden. Beispielsweise kann der spezifische Widerstandswert auf der einen Seite -des Körperwiderstandes 0;0z7 Ohm je Quadratmillimeter und Meter sein und .sich so verändern., daß er am anderen Ende des Köirperwi.derstandes 2.ooooO!hm je Quadratmillimeter und Meter erreicht.
• Bei der Herstellung .des Widerstandslc"örpers kann :man erstens von Nichtleitern für das Bindegerippe ausgehen und die schilechtleitenden Anteile des Körperwiderstandes, nach der gutleitenden Seite .des Widerstandes hin betrachtet, mehr und mehr zurüäkdrärngen, indem man Halbleiter- und Leiteranteile erhöht. Man kann zweitenis aber auch Halbleiter von :sehr hohem spezifischem Widerstand für das Bindegerippe vorsehen und, von. der schlechtleitenden Seite des iWrperwi@ders.tande-s nasch dessen gutleitender Seite hin betrachtet, immer größer werdendeAnteile von immer besser leitenden Halbleiterteilchen, sogar vron Leiterteilchen, verwenden, wodurch sich in beiden Fä14en ein hoher Änderungsbereich des spezifischen Widerstandes zwischen den banden Enden des Wiidersbandskörpers ergilbt. Drittens kann !man aber auch von gutleitenden Massen a'l.s Bindegerippe aiusgehen und .die Anteile ,der Halbleiter und der Nichtleiter in der angegebenen Weise ändern.
• Körperwiderstände auf der Nschtleiteribasis, also mit Nichtleitern als Gerippe, können z. B-. erhalten werden, indem man Porzellanmassen. oder sonstige keramische Massen nimmst und 'beim Aufbau der WideT.standäformkörper dafür sorgt, daß z. B. beim Einführender Massen in die Forma der Gehalt der Masse an Graphit oder Metalilpul!ver ständig zunimmt. Der Formkörper hat dann nach dem hintern den .gewünschten, sich je I.;änageneinheit ändernden Widerstand. An Stelle des keramischen BimdegerÜstes kann man aber auch ein phenollharziartiges, vor allem halbverkoktes P.olypIast verwenden, d. h. zurr Auifbau des Farmkörpers <benutzt man Polyplasemischungen, bei,denen die Füllstioffiamteile und die Anteile an Leitern. oder HallMeitern geändert werden. Die Siintertemperaturen liegen gemäß der Erfindung über den normalen Härtetemperaturen, zwischen 40o uind z. B. 50o° C; dabei bekommen die Polyplastanteile einen halbkoksartigen G`harakter, bleiben aber noch Nichtleiter: Solche WiiderstandskÖnper können starke Ströme bewältigen und hohen thermischen Beanspruchungen standhalten, die normale Polyplastkörper nicht vertragen.
• Der Körperwiderstand kannaher auch ohne nichtleitendes Traggerüst aufgebaut werden, indem man von der Sintereiägenschaft bestimmter Halbleiter, z. B. von Metalloxyden, Gebrauch macht. Dias eine Ende _des Formkörpers enthält dann `sehr schlechtleltende sinterfähilge Halbleiter, deren Anteile dann mehr und mehr .durch gutleitende nach dem anderen Ende hin. verändert werden, so daß sich nach. dem Sintern des Formkörpers der gewünschte Änderungsbereich des spezifischen Widerstandes ergibt.
• Ein Aus.führungsbeispiel eines elektrischen Körperwiderstandes nach der Erfindung ist in der Figur schematisch perspektivisch dargestellt: Die Figur zeigt einen prismatischen Widerstandskö,rper, .der in Richtung des Pfeiles i für .die angegebenen Zwecke dadurch benutzt wird, daß ein Kontaktkörper mit ihm in Berührung kommt, indem sich z. B. ein Schaltseä@iient auf seiner Oberfläche -abwälzt. Der Körperwiderstand hat metallisierte Stirnflächen 2 und 3, welche zum Anschluß von elektrischen Leitungen dienen, mit denen der Körperwiderstand in den -,zu regelnden Stromkreis eingeischaltet wird. Der Körperwiderstand besteht z. B. aus einem Nichtleiiterbindegerippe in Form von halbkoksartigem Polyplast und veränderlichen Anteilen vio.n Halbleitern, z. B. Graphit, und von Leiterteilchen, iz. B. Kupferpulver. Die einzelnen Stoffe sind in -dem Teil des Körperwiderstandes in der Nähe (der Stirnfläche 2, z. B. nach einer Zusammensetzung"d. h. in soelichen Anteilen enthalten, daß ein hoher Prozentsatz von Leitern bzw. Halib'-leitern vorhanden ist, so da@ß sich ein spezifischer Widerstand an dieser Stelle von z. B. ioo Ohm je Quadratmillimeter und Meter ergilbt. In .dem Maße, wie .man, sich dem anderen Ende des Körperwiiderstandes nähert, ändert -sich nun dass Verhältnis der Anteilei der einzelnen .Stoffe in der Weise, daß der Wert des spazifischen Widerstandes stetig steigt, und zwar .bis zu einemEndhvertvon z. B. i Megohm je Quadratmillimeter und Meter.
• Je nach ider dem Änderungsverhältnis zugrunde gelegten linearen oder Kurvenfunktion lassen sich Wiederstände mit .ganz belieb'ia@en Eigenschaften erzeuge n, wobei auch die zu ihrem Aufbau verwendeten Stioffe selbstiverstämdlich eine gewisse Rolle spielen. Man kann alle pulverförmigenLeiter, z-B. Metalle, und a:Ile ibekannten pulverförmigen Halbleiter, z. B. Metalloxyde, und Nichtleiter, wie z.. B. Tonerde, ibenutzen und als Gerippestoffe z. B. Polyplast oder vorverkokte-s Polyplast oder keTa.-mische Massen, wie z. B. Ton, verwenden.

Claims (4)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Blektrischer Körperwiiderstand zur stufen-IlosenReg!elun g starker elektrischer Ströme bizw. hoher Spannungen, dadurch gekennzeichnet, @daß er ein: Mehrs.toffsystem darstellt, bestehend aus innig miteinander verbundenem Leiter-, Halbleiter- .und Nichtleitertei-Ichen, deren Anteile sich von einem Ende zum anderen nach einer bestimmten Funktion ändern, wodurch sich der gewünschte Änderungsverlauf -des spezifischen Widerstandes ergibt.
2. 2. KörperwIdens.tand nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß für -dessen Bindegerippe Nichtleiter dienen und daß die schlecht-,leitenden Anteile, nach der giut!leitenden Seife des Körperwiderstandes hin betrachtet, mehr und mehr zu Gunsten der Halbleiter- undLeiterteiiIchen zurücktreten.
3. 3. KörperwHerstand nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Nichtleiterbindegerippe halbverkoktes Polyplast verwendet wird.
4. 4. Körpenwsders.tand nach Anspruch i, da-,durch gekennzeichnet, daß für dessen Bindegerippe Halbleiter reit sehr hohem spezifischem Widerstand benutzt sind und daß., von der schlechtleitenden Seite ödes Kärperwiderstanides nach dessen gutleitender Seite hin betrachtet, immer größer -,verdende Anteile von immer besser leitenden Halbleibern bzw. Leitern benutzt werden, so daß sich ein hoher Änderungsbereich. des spezifischen Widerstandes zwischen den beiden Enden des Körperwiderstandes ergibt. Körperwitderstand nach Anspruch z, id.adurch gekennzeichnet, !daß für das Körperwider-@staüdsigerippe gutleitende Teinchen verwendet werden und daß die Anteile der Halbleiter und Nichtheiter in der Weise geändert werden, daß, von der gutleitenden Seite des Körperwi,derstandes nach der schlechtleitenden Seite hin ,betrachtet, invmer größer werdende Anteile von schlechter leitenden Haäbleitern bzw. von Nichtleiterteilchen verwendet werden. 6. Körperwiderstand. nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß seine Anschtlußenden metallisiert sinid.