Aus Blechstreifen bestehender Widerstandskörper Die bislang serienmäßig
hergestellten und verwendeten Widerstandskörper für Starkstromwiderstandsgeräte
bestehen in der Regel für größere Ströme aus Gußeisenkörpern. Derartige Widerstandskörper
haben den erheblichen Nachteil, daß sie äußerst empfindlich gegen Fall und Erschütterungen
sind. Sie gehen sehr leicht zu Bruch. Diese geringe Bruchfestigkeit macht sich schon
bei ,der Herstellung durch einen verhältnismäßig hohen Prozentsatz an Ausschuß bemerkbar.
Durch die geringe Festigkeit besteht gleichzeitig die Gefahr, daß zufolge Kurzschluß
durch im. Betrieb zu Bruch gehende Teile weitere an sich noch betriebsfähige Teile
des Widerstandes ausfallen, wodurch die Störung noch vergrößert wird. Ein weiterer
Nachteil von, Gußeis,enwiderständen besteht darin, daß sich vorhandene Gußspannungen
bei übermäßiger Erwärmung auszugleichen streben und den Gußkörper gegebenenfalls
zerstören. Wird bei derartigen Widerständen zur Isolierung der einzelnen Gußeleni.ente
-Glimmer oder aus Schichten von Glimmerplättchen und B@indemitte'ln zusammengesetzter
Isolierstoff verwendet, so muß sorgfältig darauf geachtet werden, daß die Widerstände
nicht
überlastet werden. Bei höheren Temperaturen verliert nämlich
Glimmer seine Isolationsfestigkeit. Etwaige Einschlüsse des Glimmers vermögen :dann
leicht das Widerstandsmaterial selbst zu zerstören. Bei zusammengesetzten Isolierstoffen
der vorerwähnten Art gelangt bei genügend hohen Temperaturen das Bindemittel der
Glimmerplättchen zur Verdampfung, falls dies nicht durch eine entsprechend hohe
Flächenpressung verhindert wird. Ein weiterer Mangel derart isolierter Gußelemente
besteht darin, daß sie nicht unter Öl verwendet werden können, da das Öl das Bindemittel
auflöst, so daß die Glimmerplättchen aufblättern und zerfallen. Bei Verwendung der
üblichen mäanderartig geformten Gußeisenelemente muß gleichzeitig noch darauf geachtet
werden, daß das für die betriebsmäßige Kühlung der Widerstände dienende Medium die
Oberfläche der Gußwiderstandselemente ungehindert bestreichen kann. Es muß daher
immer für eine senkrechte Aufstellung der einzelnen Gußelemente Sorge getragen werden.Resistance body consisting of sheet metal strips The previously standard
Resistance bodies manufactured and used for high-voltage resistance devices
usually consist of cast iron bodies for larger flows. Such resistance bodies
have the significant disadvantage that they are extremely sensitive to drops and vibrations
are. They break very easily. This low breaking strength is good
noticeable in the manufacture of a relatively high percentage of rejects.
Due to the low strength, there is also the risk of a short circuit as a result
through im. Parts that break in operation are other parts that can still be used
of the resistor fail, which increases the disturbance. Another
The disadvantage of, cast ice, resists is that existing casting stresses
Strive to compensate for excessive heating and the cast body if necessary
destroy. With such resistances it is used to isolate the individual cast elements
-Mica or composed of layers of mica platelets and glue
If insulating material is used, care must be taken to ensure that the resistors
not
become overloaded. Namely, it loses at higher temperatures
Mica its insulation strength. Possible inclusions of the mica can: then
easy to destroy the resistor material itself. With composite insulating materials
of the type mentioned above, the binder arrives at sufficiently high temperatures
Mica flakes for evaporation, if this is not due to a correspondingly high level
Surface pressure is prevented. Another shortcoming of such isolated cast elements
is that they cannot be used under oil because the oil is the binder
dissolves, so that the mica flakes peel and disintegrate. When using the
usual meandering cast iron elements must be taken care of at the same time
be that the medium used for the operational cooling of the resistors the
Can brush surface of the cast resistance elements unhindered. It must therefore
Always ensure that the individual cast elements are set up vertically.
Es sind nun auch schon Widerstandskörper aus Blechen bekanntgeworden,
bei denen die genannten Mängel zum Teil behoben sind. Diese bekannten Blechwiderstände
bestehen aus gelochten oder geschlitzten ebenen Blechstreifen oder Platten. Sie
haben den Nachteil, daß ihre wärmeabgebende Oberfläche verhältnismäßig gering ist.
Sie erhitzen sich daher bei Stromdurchgang schnell und stark. Die Folge davon ist,
daß sich die Blechstreifen oder Platten mangels anderweitiger Wärmespannungsaufnahme
werfen. Sie können aus diesem Grunde nur unter Zwischenlage von Abstandsleisten
aus wärmebeständigen Isoliermaterialien aneinandergereiht werden, wenn eine gegenseitige
Berührung und damit ein Kurzschluß einzelner Streifen mit Sicherheit vermieden werden
soll. Derartige Isolierleisten verhindern aber die ohnehin schon infolge der kleinen.
Oberfläche geringe Wärmeabfuhr noch weiter. Soll die wärmeabführende Wirkung der
Oberfläche nicht völlig unterbunden werden, so dürfen derartig zusammengesetzte
Widerstände nur mit senkrecht verlaufenden Isolierleisten aufgestellt werden. Nur
so ist noch eine gewisse natürliche Bewegung des Kühlmittels zum Zweck der Kühlung
erreichbar. Infolge der geringen für die Kühlung ausnutzbaren Oberflächen solcher
Widerstandsbleche erfordern .diese bekannten Widerstände einen großen Raum, sobald
es größere Wärmemengen abzuführen gilt. Für die meisten Zwecke scheidet diese bekannte
Anordnung deshalb praktisch aus.Resistance bodies made of sheet metal have now also become known,
in which the specified deficiencies have been partially remedied. These known sheet metal resistances
consist of perforated or slotted flat sheet metal strips or plates. she
have the disadvantage that their heat-emitting surface is relatively small.
They therefore heat up quickly and severely when a current passes through them. The consequence of this is
that the sheet metal strips or plates for lack of other thermal stress absorption
throw. For this reason, you can only use spacer bars between them
made of heat-resistant insulating materials are strung together, if a mutual
Contact and thus a short circuit of individual strips can be avoided with certainty
target. Such insulating strips prevent the already small ones anyway.
Surface low heat dissipation even further. Should the heat dissipating effect of the
Surface can not be completely prevented, such a composite
Resistors can only be set up with vertical insulating strips. Just
so there is still a certain natural movement of the coolant for the purpose of cooling
accessible. As a result of the small surface areas that can be used for cooling
Resistance sheets. These known resistors require a large space as soon as
it is necessary to dissipate larger amounts of heat. For most purposes this well-known differs
Arrangement therefore practically off.
Die Erfindung betrifft einen aus Blechstreifen bestehenden Widerstandskörper,
der sich durch einfachen Aufbau auszeichnet und allen praktischen Anforderungen
genügt. Erfindungsgemäß sind die den Widerstand bildenden Blechstreifen in sinusförmige,
quer zur Längsrichtung der Streifen verlaufende, aus der ursprünglichen Blechebene
vorspringende Falten geringer Höhe gelegt, und diese wellblechartigen Streifen werden
durch jeweils zwei anliegende Leisten aus keramischem Material gehalten. Zwar sind
bereits Widerstände aus gewellten Widerstandsbändern an sich bekannt. So z. B. ist
ein Widerstand bekannt, der aus zwei Streifen besteht. jeder Streifen ist sehr schmal
im Vergleich zu seiner Länge, und beide Streifen sind spiralig umeinandergewickelt.
Dadurch wird zwar eine größere mechanische Festigkeit ,erzielt, was von Bedeutung
ist, weil die Streifen im Vergleich zu ihrer Länge sehr schmal sind. Die Ausführung
hat aber den Nachbeil, daß an den einander zugekehrten Innenseiten der Bänder eine
wirksame Abkühlung nicht auftreten kann. Ferner ist ein wellenförmiges Widerstandselement
bekannt, dessen Wellen in der Ebene des Elements liegen. Im Gegensatz dazu sind
aber bei der Erfindung quer zur Längsrichtung der Widerstandsbänder verlaufende,
aus der ursprünglichen Blechebene vorspringende Falten vorhanden. Dadurch, wird
eine wesentlich größere wirksame Abkühlungsfläche erreicht.The invention relates to a resistor body consisting of sheet metal strips,
which is characterized by its simple structure and all practical requirements
enough. According to the invention, the sheet metal strips forming the resistance are sinusoidal,
running transversely to the longitudinal direction of the strips, from the original sheet metal plane
projecting folds of small height are placed, and these corrugated sheet-like strips become
held by two adjacent strips of ceramic material. True are
already known resistors from corrugated resistance strips. So z. Are you
a resistor is known that consists of two strips. each stripe is very narrow
compared to its length, and both strips are spirally wrapped around each other.
As a result, a greater mechanical strength is achieved, which is important
is because the strips are very narrow compared to their length. Execution
but has the disadvantage that on the facing inner sides of the bands a
effective cooling cannot occur. Furthermore, there is a wave-shaped resistance element
known whose waves lie in the plane of the element. In contrast, are
but with the invention running transversely to the longitudinal direction of the resistance bands,
There are folds protruding from the original sheet metal plane. Thereby, becomes
a much larger effective cooling surface is achieved.
Schließlich ist ein bandförmiger Widerstandskörper bekannt, der in
Falten gelegt ist. Diese Falten haben aber quer zur Längsrichtung des Bandes eine
beträchtliche Höhe, so daß es notwendig ist, an beiden Seiten besondere Befestigungsplatten
vorzusehen, die zum Halten der Widerstandselemente dienen. Diese Platten müssen
aus wärmebeständigem Material bestehen und außerdem in bestimmter Weise geschlitzt
sein, um das Band einzufädeln. Demzufolge ist die Herstellung eines solchen Widerstandes
sehr teuer.Finally, a band-shaped resistor body is known, which is shown in
Wrinkles is laid. However, these folds have a transverse to the longitudinal direction of the tape
considerable height, so that it is necessary to use special mounting plates on both sides
to be provided, which serve to hold the resistance elements. These panels must
consist of heat-resistant material and also slotted in a certain way
to thread the tape. Hence the manufacture of such a resistor
very expensive.
Durch die Faltung gemäß der Erfindung -wird eine beträchtliche Oberflächenvergrößerung
bei kleinstem Raumbedarf gegenüber den bekannten Anordnungen und eine gute Wärmeabführung
erzielt. Die Verwendung von Blechen ermöglicht gegenüber Gußmaterial eine erhebliche
Material-und Gewichtsersparnis, da mit der Blechstärke weit unter die Mindestgußstärke
heruntergegangen werden kann. Die Benutzung gestanzter und gepreßter Bleche bringt
den weiteren Vorteil mit sich, daß die. Herstellung wesentlich verbilligt wird.
Die Wirtschaftlichkeit der Herstellung wird schließlich noch dadurch weiter erhöht,
daß durch das Hers.teflungsverfahren jeder Ausschuß nahezu völlig vermieden werden
'kann. Auch gestattet die Verwendung von Blechen als Widerstandskörper die Wahl
von Widerstandsmaterialien beliebigen spezifischen Widerstandes. Die Festlegung
der gewünschten Widerstandswerte kann in einfacher Weise vor sich gehen., indem
die Bleche mehr oder weniger weit vom Band her eingeschnitten werden. Dieses Einschneiden
kann im Bedarfsfalle auch mühelos nachträglich erfolgen.' Es können so leicht Veränderungen
der Widerstandswerte an bereits eingebauten Widerständen vorgenommen werden.By folding according to the invention there is a considerable increase in surface area
with the smallest space requirement compared to the known arrangements and good heat dissipation
achieved. The use of metal sheets enables a considerable amount compared to cast material
Material and weight savings, since the sheet thickness is far below the minimum casting thickness
can be walked down. The use of punched and pressed sheets brings
the further advantage that the. Production is significantly cheaper.
Finally, the profitability of production is further increased by
that the production process almost completely avoids any waste
'can. The use of metal sheets as resistance bodies also allows a choice
of resistance materials of any specific resistance. The definition
the desired resistance values can be easily done by
the sheets are cut more or less far from the strip. This incision
can also be carried out later if necessary. ' Changes can be made so easily
the resistance values can be made on already built-in resistors.
Durch die Benutzung keramischer, .wärmebeständiger Materialien zur
Isolierung und Halterung der Widerstandsstreifen können nun die bislang üblichen
Glimmer bestehenden oder Glimmer enthaltenden Zwischenlagen in Fortfall kommen,
die als nicht einheimische Werkstoffe die Herstellung bislang unnötig verteuerten.
Die Widerstände
können deshalb nunmehr auch gefahrlos bis zu den
höchsten Temperaturen verwendet werden, erforderlichenfalls können: sie auch unter
C51 gesetzt werden,- ohne. daß irgendwelche Gefahr für das Isoliermaterial besteht.
Infolge Fortfalls von Isolierstoffen der -eingangs erwähnten Art, die die praktische
Verwendbarkeit der Widerstände nur auf bestimmte Anwendungsgebiete beschränkte bzw.
nur unter bestimmten Bedingungen ermöglichte, wird erst eine wirtschaftliche Herstellung
derartiger Widerstände ermöglicht, da diese nunmehr für alle denkbaren Betriebsbedingungen
gleich ausgebildet werden können. Die verhältnismäßig große Bruchfestigkeit der
verwendeten keramischen Materialien .gegen Fall und Erschütterungen ergibt eine
nahezu unbegrenzte Lebensdauer der erfindungsgemäßen Widerstände. Da gleichzeitig
ein. Bruch des Widerstandsmaterials selbst ausgeschlossen. ist, ist die Gefahr von
Kurzschlüssen benachbarter Widerstandsstreifen auf ein Mindestmaß herabgesetzt.By using ceramic, heat-resistant materials for
Insulation and mounting of the resistance strips can now be done in the same way as previously used
Mica existing or mica-containing intermediate layers are no longer available,
which, as non-indigenous materials, have so far made production unnecessarily expensive.
The resistances
can therefore now also safely up to the
highest temperatures can be used, if necessary: they can also be below
C51 can be set - without. that there is any danger to the insulating material.
As a result of the discontinuation of insulating materials of the type mentioned at the beginning, which the practical
The use of the resistors is restricted or limited to certain areas of application.
made possible only under certain conditions, only becomes an economical production
such resistances, since these are now available for all conceivable operating conditions
can be trained the same. The relatively high breaking strength of the
ceramic materials used. against falling and vibrations results in a
almost unlimited service life of the resistors according to the invention. Since at the same time
a. Breakage of the resistor material itself excluded. is is the danger of
Short circuits of neighboring resistance strips reduced to a minimum.
Die Wärmeabfuhr ist bei dem erfindungsgemäßen Widerstandskörper in
jeder Lage nahezu .gleich gut, da sowohl. bei senkrecht als auch waagerecht liegenden
Falten der Blechstreifen eine hin.-reichende gute Bestreichung der wirksamen Oberflächen
durch das Kühlmittel, beispielsweise Luft, auf natürlichem Wege sichergestellt ist.
Lange gekrümmte Wege für das Kühlmittel, die der Ausbildung jeder Strömung im Wege
stehen, sind vermieden, das strömende Kühlmittel besitzt daher an allen von ihm
berührten Stellen noch eine hinreichend niedrige Temperatur und Kühlwirkung. Die
Wärmegbführung kann schließlich. auch noch dadurch verbessert werden, .daß die wirksamen
Oberflächen aufgerauht werden.The heat dissipation is in the resistor body according to the invention in
almost every location. equally good, as both. when lying vertically as well as horizontally
Folding the sheet metal strips a sufficient, good coating of the effective surfaces
by the coolant, for example air, is ensured in a natural way.
Long curved paths for the coolant to get in the way of any flow
standing are avoided, the flowing coolant therefore has at all of it
touched areas still have a sufficiently low temperature and cooling effect. the
Heat transfer can finally. can also be improved by the fact that the effective
Surfaces are roughened.
Reicht der Widerstand eines Widerstandsstreifens nicht aus, so werden
mehrere Streifen über oder nebeneinander angeordnet, die elektrisch parallel oder
hintereinandergeschaltet werden können. Die Widerstandsstreifen selbst können dabei
aus Vollblech, gelochtem oder geschlitztem Blech bestehen. Sind mehrere Blechstreifen
erforderlich, so werden diese mit einem bestimmten gegenseitigen Abstand, der abhängig
ist von der Dichte der Faltung, .der abzuführenden Wärmemenge - und den." Abkühlungsverhältnissen,
auf Tragbolzen aufgereiht und vorzugsweise durch Schrauben zusammengehalten. Zur
Einhaltung dieses bestimmten gegenseitigen Abstandes dienen Zwischenstücke aus keramischem,
wärmebeständigem Material. Die Zwischenstücke aus keramischem Material sind zweckmäßighohlzylindrisch
ausgebildet, so daß sie zwischen .den einzelnen Streifen mit diesen auf die Tragbolzen
aufgereiht werden können. Die besondere gefaltete Gestaltung der Bleche gibt an
sich: schon eine hinreichende Festigkeit gegen Verformung bei Belastung, so daß
eine besondere Pressung der Blechpakete, durch die .die einzelnen Blechstreifen
im Block unverrückbar festgelegt werden, entbehrlich ist. Um übermäßige Durchbiegungen
der gefalteten Blechstreifen selbst bis zu den allerhöchsten Temperaturen mit völliger
Sicherheit zu vermeiden, können die hohlzylindrischen Zwischenstücke auch noch mit
Aussparungen versehen werden, in welche keramische Leisteneingelegt werden. Kurzschlüsse
durch Ausbiegung der Widerstandsstreifen sind dann unmöglich, zumal Wärmespannungen
und hierdurch 'hervorgerufene Längenänderungen der Streifen ohne weiteres schon
durch die Faltungen aufgenommen: werden.If the resistance of a resistance strip is not enough, so will
several strips arranged above or next to each other, which are electrically parallel or
can be connected in series. The resistance strips themselves can do this
consist of solid sheet metal, perforated or slotted sheet metal. Are several sheet metal strips
required, these are with a certain mutual distance, which depends
depends on the density of the folds, the amount of heat to be dissipated - and the "cooling conditions,
Lined up on support bolts and preferably held together by screws. To the
Adhering to this specific mutual distance, spacers made of ceramic,
heat-resistant material. The intermediate pieces made of ceramic material are expediently hollow-cylindrical
formed so that they between .den individual strips with these on the support bolts
can be lined up. The special folded design of the sheets indicates
itself: already a sufficient strength against deformation under load, so that
a special pressing of the sheet metal stacks through which the individual sheet metal strips
be fixed immovably in the block is dispensable. About excessive deflections
the folded sheet metal strips even up to the very highest temperatures with complete
To avoid safety, the hollow cylindrical intermediate pieces can also be used
Recesses are provided in which ceramic strips are inserted. Short circuits
bending of the resistance strips is then impossible, especially since thermal stresses
and changes in length of the strips caused by this easily
absorbed by the folds: are.
Im folgenden sei ein Ausführungsbeispiel an Handeiner Abbildung erläutert.
Der Widerstandskörper ist aus Blechstreifen i zusammengesetzt, die in dicht aufeinanderfolgende,
sinusförmige Falten gelegt sind. Zur Halterung der Widerstandsstreifen dienen hohlzylindrische
Zwischenstücke 2-, die mit den Widerstandsstreifen auf Tragbolzen 3 aufgereiht sind.
Nach dem Zusammensetzen des Widerstandskörpers werden die einzelnen Widerstandsstreifen
i über federnde Unterlegscheiben 4 und Muttern 5 zusammengehaltem Um mit Sicherheit
eine Berührung beruaclzbarter Widerstandsstreifen selbst bei den höchsten Temperaturen
auszuschließen, können zwischen den Streifen noch keramische Leisten 6 vorgesehen
werden, die von entsprechenden Aussparungen 7 der hohlzylindrischen Zwischenstücke
2 aufgenommen; werden. Zur elektrischen Verbindung der einzelnen Widerstandsstreifen
mit der Anschlußleitung und untereinander dienen Muttern und Schrauben B.In the following, an exemplary embodiment will be explained with the aid of a figure.
The resistance body is composed of sheet metal strips i, which are arranged in close succession,
sinusoidal folds are laid. Hollow cylindrical ones are used to hold the resistance strips
Intermediate pieces 2-, which are lined up with the resistance strips on support bolts 3.
After assembling the resistor body, the individual resistor strips are made
i about resilient washers 4 and nuts 5 held together with certainty
a touch of exposed resistance strips even at the highest temperatures
to be excluded, ceramic strips 6 can also be provided between the strips
that of corresponding recesses 7 of the hollow cylindrical spacers
2 added; will. For the electrical connection of the individual resistance strips
nuts and bolts B are used with the connection line and among each other.