DE976981C

DE976981C - Resistance element made of individual conductors connected in parallel

Info

Publication number: DE976981C
Application number: DEJ4525A
Authority: DE
Inventors: Albert Dr-Ing Jungesblut
Original assignee: WALTRAUDE JUNGESBLUT
Current assignee: WALTRAUDE JUNGESBLUT
Priority date: 1951-08-22
Filing date: 1951-08-22
Publication date: 1964-10-15

Description

Widerstandselement aus parallel geschalteten Einzelleitern Widerstände aus elektrisch parallel geschalteten Einzelleitern kommen besonders zur Herstellung von niederohmigen Widerständen in Frage. Für hohe Belastungen sind dabei flächenhafte Widerstände sehr vorteilhaft. Aus diesem Grunde hat man solche Widerstände unter anderem durch Weben hergestellt. Solche Widerstände aus bekannten Metallgeweben haben den Nachteil, daß bei ihnen nicht die gesamte Gewebeoberfläche unter gleichgünstigen Bedingungen zur Wärmeabgabe beiträgt.Resistance element made up of individual conductors connected in parallel from individual conductors connected electrically in parallel are especially made of low-ohmic resistances in question. For high loads there are two-dimensional Resistors very beneficial. For this reason one has such resistances produced by weaving, among other things. Such resistors made of known metal fabrics have the disadvantage that they do not have the entire tissue surface under equally favorable Conditions contributing to heat emission.

Man hat auch flächenhafte Widerstände dadurch hergestellt, daß man zu ihrer Fertigung Streckmetall verwendet. Aber auch bei diesen Widerständen treten, wenn sie hoch belastet werden, große Nachteile auf, die darin bestehen, daß die Widerstände an den Anschlußenden zu Bruch gehen, wenn sie in Stromkreisen verwendet werden, in denen die Stromzufuhr häufig unterbrochen wird oder die Belastung wechselt. Dadurch wird nämlich das Material durch die wechselnde Ausdehnung und Zusammenziehung einer robusten Beanspruchung unterworfen.Two-dimensional resistances have also been produced by expanded metal is used for their manufacture. But even with these resistances, if they are heavily loaded, they have major disadvantages, which consist in the fact that the Resistors at the connection ends break when used in electrical circuits in which the power supply is frequently interrupted or the load changes. This is because the material becomes through the changing expansion and contraction subjected to robust use.

Durch die Erfindung wird nun dem Konstrukteur ein Mittel an die Hand gegeben, zu einer sehr günstigen Bauweise zu gelangen, die . nur wenig. Fertigungsvorrichtung erfordert und außerdem eine sehr günstige Ausnutzung des Widerstandsmaterials dadurch ergibt, daß die gesamte Oberfläche des der Leitung des Stromes dienenden Materials unter den gleichen günstigen Bedingungen zur Wärmeabgabe herangezogen wird.The invention now provides the designer with a means given to arrive at a very cheap construction that. only a little. Manufacturing device requires and also a very favorable utilization of the resistance material thereby results in the entire surface of the material used to conduct the flow under the the same favorable conditions for heat dissipation are used will.

Es sind bereits Widerstandselemente aus zu einer schlauchförmigen Fläche auf einem Körper aus isolierenden Materialien geflochtenen oder geklöppelten Widerstandseinzelleitern bekannt. Diese an sich bekannten Widerstandselemente sind aber nicht zum Betriebe bei hohen Glühtemperaturen geeignet, weil bei diesen Temperaturen der Isolierkörper leitend werden kann.There are already resistance elements from a tubular Surface braided or braided on a body made of insulating materials Resistance single cell known. These resistance elements are known per se but not suitable for operation at high annealing temperatures because at these temperatures the insulating body can become conductive.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Widerstände zu schaffen, die auch auf hohe Betriebstemperaturen gebracht werden können und bei denen bei ihrer Benutzung im Bereich der Glühtemperaturen einerseits eine direkte Berührung der den Strom leitenden Teile mit Isolierstoffen vermieden ist, während dabei die Widerstandselemente andererseits günstige Wärmeausdehnungsmöglichkeiten für intermittierende Belastung und kurzzeitige Überlastung aufweisen, ohne daß dabei materialzerstörende Spannungen auftreten, und bei denen die gesamte, den Strom leitende Widerstandsmaterialoberfläche unter den gleichen günstigen Bedingungen zur Wärmeabgabe beiträgt.The invention is based on the object of creating resistors which can also be brought to high operating temperatures and at which their use in the range of annealing temperatures on the one hand a direct contact the parts conducting the current with insulating materials is avoided, while the Resistance elements on the other hand favorable thermal expansion possibilities for intermittent Have stress and short-term overload without damaging the material Tensions occur, and at which the entire, the current-conducting resistor material surface contributes to the heat dissipation under the same favorable conditions.

Gelöst wird diese Aufgabe bei Widerstandselementen aus zu einer schlauchförmigen Fläche geflochtenen oder geklöppelten Widerstands-Einzelleitern dadurch, daß im Innern entweder eine am Geflecht anliegende Metallwendel derart angeordnet ist, daß Geflecht und Wendel sich gegenseitig stützen und festlegen, oder ein am Geflecht anliegender Tragkörper aus zur Abstützung und Abkühlung dienenden Metalleinzelkörpern angeordnet ist, die durch isolierende Zwischenlagen getrennt sind. In weiterer erfindungsgemäßen Lösung wird bei Widerstandselementen aus textilartig miteinander verbundenen Widerstands-Einzelleitern die Aufgabe dadurch gelöst, daß dieses Widerstands-Flächengebilde durch metallische Leiter breit gehalten und in an sich bekannter Weise in einem Rahmen isoliert befestigt ist.This task is solved in the case of resistance elements from a tubular one Flat braided or braided resistance single conductors in that im Inside either a metal coil lying on the braid is arranged in such a way that that braid and helix support and fix each other, or one on the braid Adjacent support body made of individual metal bodies serving for support and cooling is arranged, which are separated by insulating intermediate layers. In another inventive The solution is for resistance elements made of individual resistance conductors connected to one another in a textile-like manner The object is achieved in that this resistance sheet by metallic Head held wide and secured in a known manner in a frame insulated is.

Zur Klarstellung des durch die Erfindung erreichten Vorteils sei darauf hingewiesen, daß für die Erdung der Sternpunkte von Kraftwerken z. B. Widerstände für kurzzeitige Belastungen bis zui2 ooo und mehr kVA benötigt werden, die mit Widerständen nach der Erfindung bis zu 5o'/a kleiner gebaut werden können und die dabei bis zur Hälfte des sonst notwendigen Widerstandsmaterials aufweisen.To clarify the advantage achieved by the invention, reference is made to it pointed out that for the grounding of the star points of power plants z. B. Resistors for short-term loads up to i2,000 and more kVA are required with resistors according to the invention up to 5o '/ a can be built smaller and that up to Have half of the otherwise necessary resistor material.

Bei der Ausführung nach Anspruch i werden Wendeln aus Widerstandsmetall oder anderen geeigneten Metallen als Träger und Breithalter für schlauchartige Geflechte benutzt, die als Stromleitersysteme dienen und bei denen die Wendel und das Geflecht in funktioneller Verschmelzung gegenseitig ihre Lage zueinander sichern.In the embodiment according to claim i, coils are made of resistance metal or other suitable metals as a carrier and temple for tubular braids used, which serve as current conductor systems and in which the helix and the braid secure their position to one another in a functional fusion.

Bei der Ausführung nach Anspruch 2 werden gegeneinander isolierte Metalleinzelkörper als Träger benützt. Diese können zu zweien oder mehreren an einem gemeinsamen Isolierstück befestigt sein, und dieses seinerseits kann entweder an Metallträgern--oder auch an anderen" Isolierstoffträgern befestigt werden. Die gegeneinander isolierten Metalleinzelkörper können längs einer gemeinsamen Achse aufgereiht sein.In the embodiment according to claim 2 are mutually isolated Single metal body used as a carrier. These can be two or more at one common insulating piece be attached, and this in turn can be either to Metal supports - or they can be attached to other "insulating material supports. Those against each other isolated metal bodies can be lined up along a common axis.

Bei der Ausführung nach Anspruch 3 werden Metallteile als Breithalter benutzt, die senkrecht zur Längsrichtung der Stromleitung in Punkten gleichen oder nahezu gleichen Potentials an den äußeren Einzelleitern befestigt werden können, um deren Lage gegeneinander zu sichern. Dabei werden die Breithalter gleichzeitig auch zur Befestigung des Widerstandselementes an Isolierstoffrahmen oder -- nach Zwischenschaltung von Isolierteilen - an Metallrahmen benutzt.In the embodiment according to claim 3, metal parts are used as a temple used that are perpendicular to the longitudinal direction of the power line in points or can be attached to the outer individual conductors with almost the same potential, to secure their position against each other. The spreaders are at the same time also for attaching the resistance element to insulating frame or - according to Interposition of insulating parts - used on metal frames.

Die im Inneren einer schlauchförmigen Fläche aus geflochtenen oder geklöppelten Einzelleitern angeordneten Metallwendeln können auf verschiedene Weise hergestellt werden. Zweckmäßig wird bei der Verwendung von Drähten geringen Querschnitts in weiterer Ausgestaltung der Erfindung die Wendel vor der Herstellung der schlauchförmigen Widerstandsfläche auf einen Isolierstoff-oder Metallträger aufgebracht und dieser Träger nach Aufbringung des schlauchartigen Geflechtes entfernt. Dieses Entfernen kann durch Herausschmelzen, Herauslösen, Herausdampfen oder durch Kombinationen hiervon oder durch andere geeignete Maßnahmen unter Anwendung von Dämpfen sowie Druck, Vakuum und Wärme erfolgen, es kann aber gegebenenfalls ein Metallträger- in Oxyd umgewandelt werden, so daß er dann leicht entfernbar ist.The inside of a tubular surface made of braided or Metal coils arranged in bobbin-lined single conductors can be done in various ways getting produced. It is advisable when using wires with a small cross section In a further embodiment of the invention, the helix before the production of the tubular Resistance surface applied to an insulating material or metal carrier and this Carrier removed after application of the tubular braid. This removal can by melting out, leaching out, evaporation or combinations from this or by other suitable measures using vapors as well Pressure, vacuum and heat, but if necessary a metal carrier converted into oxide so that it can then be easily removed.

Die Verwendung der Widerstandselemente nach der Erfindung beschränkt sich jedoch nicht auf den Bereich der Glühtemperaturen.The use of the resistance elements according to the invention is limited however, does not affect the range of annealing temperatures.

Das Material für die Metallteile, die der Breithaltung dienen, wird in an sich bekannter Weise so ausgewählt, daß sich das Metall mit dem Widerstandsmäterial der Einzelleiter und mit den Isolierstoffen verträgt. Dabei können diese Metallteile auch aus zwei verschiedenen Metallen zusammengeschweißt oder anderweitig zusammengesetzt werden.The material for the metal parts, which are used to hold wide, is selected in a manner known per se so that the metal and the resistance material the single conductor and with the insulating materials. These metal parts can also welded together from two different metals or put together in some other way will.

Von großer Bedeutung sind vor allem Widerstandselemente -nach Anspruch i, weil sie an Stelle üblicher Widerstandsdrähte in vielfacher Weise verwendet werden können. Dabei ergeben sich folgende Vorteile: i. Bei gleichem Metallgewicht pro Längeneinheit kann man durch die Wahl des Einzelleiter-und des Schlauchdurchmessers einen -bis zu 5omal höheren Widerstandswert erreichen, als ihn ein massiver Draht aus dem gleichen Material aufweist, und dabei eine bis zu dreimal höhere Wärmemenge bei gleicher Temperatur des Widerstandsmaterials abführen.Resistance elements in particular are of great importance - as required i, because they are used in many ways instead of the usual resistance wires can. This has the following advantages: i. With the same metal weight per The unit of length can be set by choosing the individual conductor and hose diameter Reach a resistance value up to 5 times higher than that of a solid wire made of the same material, and at the same time an amount of heat that is up to three times higher dissipate at the same temperature of the resistor material.

2. Gegenüber einem gleich langen massiven Draht aus dem gleichen Material, der denselben Widerstandswert hat wie das Widerstandselement nach der Erfindung, kann dieses eine bis zu iomal höhere Leistung aufnehmen.2. Compared to a solid wire of the same length made of the same material, which has the same resistance value as the resistance element according to the invention, it can absorb up to iomal higher power.

3. Durch Änderung -der Wendeldaten, nämlich . Drahtdurchmesser, Wendeldurchmesser -und Steigung, sowie durch Änderung von Drahtstärke, Steigung und Anzahl der Einzelleiter der Umflechtung kann man den Meterwiderstand des neuen Widerstandselementes im Verhältnis i :50 und mehr ändern.3. By changing the helix data, namely. Wire diameter, coil diameter and pitch, as well as by changing the wire thickness, pitch and number of individual conductors of the braid, you can change the meter resistance of the new resistance element in a ratio of i : 50 and more.

Das Widerstandselement nach Anspruch i kann selbstverständlich auch an Stelle von massiven metallischen Leiterdrähten zum Aufbau von Widerstandselementen nach Anspruch 3 verwendet werden.The resistance element according to claim i can of course also instead of solid metallic conductor wires for the construction of resistance elements according to claim 3 can be used.

Mit besonderem Vorteil ist das Widerstandselement nach Anspruch i auch zur Herstellung von Rohrheizkörpern zu verwenden, vor allem von solchen, bei denen innerhalb eines Metallmantels ein Heizleiter angeordnet ist, der gegenüber dem Mantel allseitig durch eine Isolierung aus Magnesiumoxyd getrennt ist, das durch eine Umwandlung von Reinmagnesium unter Zuhilfenahme von überhitztem Wasserdampf unter hohem Druck sowie durch nachfolgendes Glühen gewonnen wird. Bei diesen Heizkörpern wurde bisher das Widerstandsmaterial in Form einer einfachen Heizwendel eingezogen. Dabei ist jedoch unter Wahrung des Rohrdurchmessers eines normalen Heizkörpers ein Meterwiderstand unter io Ohm nicht zu erzielen. Hier gibt nun das neue Widerstandselement die Möglichkeit, den Widerstandsbereich nach kleinen Widerstandswerten hin bedeutend zu erweitern.The resistance element according to claim i is particularly advantageous can also be used for the production of tubular heating elements, especially those at which a heating conductor is arranged within a metal jacket, the opposite the jacket is separated on all sides by an insulation made of magnesium oxide, which is through a conversion of pure magnesium with the help of superheated steam is obtained under high pressure and by subsequent annealing. With these radiators So far, the resistance material was drawn in in the form of a simple heating coil. However, while maintaining the pipe diameter of a normal radiator, a Meter resistance below io ohms cannot be achieved. Here is the new resistor element the possibility of increasing the resistance range towards small resistance values to expand.

Sehr vorteilhaft sind die Widerstände nach der Erfindung auch als Infrarotstrahler zu verwenden, weil sie auf Grund ihres lockeren und leichten Aufbaues schnell auf die gewünschte Betriebstemperatur gebracht werden können und infolge ihrer großen abstrahlenden Oberfläche beträchtliche Strahlungsleistungen abgeben.The resistors according to the invention are also very advantageous as To use infrared heaters because they are due to their loose and light structure can be quickly brought to the desired operating temperature and as a result emit considerable radiation power due to their large radiating surface.

Claims

PATENT CLAIMS: r. Resistance element from a tubular Flat braided or braided resistance single conductors, characterized in that that inside a metal helix resting against the braid is arranged in such a way that Braid and spiral support and fix each other.

2. Resistance element from single resistance conductors braided or braided to form a tubular surface, characterized in that a supporting body resting against the braid is made from inside for supporting and cooling serving single metal bodies is arranged by insulating spacers are separated.

3. Resistance element made of textile-like interconnected resistance individual conductors, characterized in that this Resistance sheet-like structure held wide by metallic conductors and in itself is mounted in a known manner insulated in a frame. Method of manufacture of the resistance element according to claim i, characterized in that the helix before the production of the tubular resistance surface on an insulating material or metal carrier is applied and this carrier after application of the tubular Braid is removed. Publications considered: German Patent Specifications No. 736 o9a, 692 040; U.S. Patents No. 2,522,542,1944,390.