DE1073592B

DE1073592B - Electrical resistance element made of expanded metal

Info

Publication number: DE1073592B
Application number: DE1958B0050382
Authority: DE
Inventors: Ing Adolf Eidinger Mannheim Feuden heim Dr
Original assignee: Brown Boveri S. Cie Aktien gesellschaft Mannheim Kafertal
Priority date: 1958-09-18
Filing date: 1958-09-18
Publication date: 1960-01-21
Also published as: FR1239492A

Description

Es ist bekannt, elektrische Widerstandselemente aus Streckmetall herzustellen, und zwar derart, daß an den Enden solcher Elemente ungestreckte Teile verbleiben, die der mechanischen Befestigung sowie der Stromzu- und -abführung dienen.It is known to produce electrical resistance elements made of expanded metal, in such a way that the Ends of such elements remain unstretched parts, which the mechanical fastening as well as the power supply and discharge.

Derartige Widerstandselemente vereinigen wesentliche Vorteile auf sich, denn sie weisen eine relativ große Kühlfläche auf, haben von Natur aus eine gewisse mechanische Steifigkeit und lassen sich im Gegensatz zu gestanzten mäanderförmigen Blechwiderständen ohne Materialverlust herstellen.Such resistance elements combine essential advantages because they have a relative large cooling surface, naturally have a certain mechanical rigidity and can be used in In contrast to punched meander-shaped sheet metal resistors, produce without loss of material.

Ein nicht unbedeutendes Problem liegt bei derartigen Widerstandselementen jedoch in der Zone des Übergangs von den ungestreckten Randstreifen auf das eigentliche Maschengitter. Das Maschengitter, d. h. die Streckzone, die das eigentliche Gebiet des Widerstandes darstellt, weist nämlich gegenüber den ungestreckten Randstreifen im Betrieb eine weit höhere Temperatur auf. Das ganze sehr erhebliche Temperaturgefälle muß von den unmittelbar an den Randstreifen angrenzenden Maschen bzw. Halbmaschen aufgenommen werden, was an sich schon eine große Beanspruchung für die Übergangszone bedeutet. Außerdem kommt hinzu, daß die Übergangszone eine etwas geringere mechanische Festigkeit besitzt. Dies ist fertigungstechnisch bedingt und hat seine Ursache zum Teil darin, daß die verbleibenden ungestreckten Randstreifen nach dem Streckvorgang ausgerichtet werden müssen. Die an den Randstreifen angrenzenden Stege der ersten Halbmaschen werden hierdurch meist zusätzlich gestreckt, also auch zusätzlich beansprucht. Werden derartige Widerstandselemente im elektrischen Betrieb stark überlastet und werden sie hierbei noch häufig wechselnden Belastungen unterworfen, so kommt es zu entsprechenden Wärmedehnungen, die in erster Linie von den Maschen bzw. Halbmaschen, die sich an den ungestreckten Randstreifen anschließen, aufgenommen werden müssen, da die Widerstandselemente in der Regel mit den ungestreckten Randstreifen fest eingespannt oder fest aufgereiht sind. Eine Längsdehnung der Elemente ist hierdurch verhindert.A not insignificant problem with such resistance elements, however, lies in the zone of the Transition from the unstretched edge strips to the actual mesh. The mesh, d. H. namely, the stretching zone, which represents the actual area of resistance, points towards the unstretched Edge strips have a much higher temperature during operation. The whole very significant temperature gradient must of the meshes or half meshes directly adjacent to the edge strip be recorded, which in itself means a great deal of stress for the transition zone. In addition, the transition zone has a somewhat lower mechanical strength. this is due to manufacturing technology and is partly due to the fact that the remaining unstretched Edge strips must be aligned after the stretching process. Those bordering on the marginal strip As a result, webs of the first half stitches are usually additionally stretched, that is, they are also subjected to additional stress. If such resistance elements are heavily overloaded in electrical operation and they become frequently subject to changing loads, this leads to corresponding thermal expansions, primarily from the stitches or half stitches, which are located on the unstretched edge strips connect, must be included, since the resistance elements usually with the unstretched Edge strips are firmly clamped or lined up tightly. This results in a longitudinal expansion of the elements prevented.

Diese Wärmedehnungen bedeuten eine zusätzliche Beanspruchung für die beschriebenen Übergangsstellen zwischen den Randstreifen und der eigentlichen Streckzone, die um so größer ist, je höher das Widerstandselement überlastet wird. Es kann somit infolge der Wärmedehnungen und der oben beschriebenen Mangel zum Bruch des Streckmetalls in den Übergangszonen kommen. Ausgangspunkte für die Bruchstellen sind dann meist die Endpunkte der Einschnitte der einzelnen Maschen bzw. Halbmaschen.These thermal expansions mean additional stress for the transition points described between the edge strips and the actual stretching zone, which is larger, the higher the resistance element is overloaded. It can therefore as a result of the thermal expansion and the deficiency described above the expanded metal breaks in the transition zones. Starting points for the break points are then mostly the end points of the incisions of the individual stitches or half stitches.

Es ist, um diesen Nachteil zu beseitigen, bereits bekannt, für die ersten Halbmaschen bzw. Maschen eine Elektrisches Widerstands element
aus StreckmetallIt is already known to eliminate this disadvantage, an electrical resistance element for the first half mesh or mesh
made of expanded metal

Anmelder:Applicant:

Brown, Boveri & Cie. Aktiengesellschaft, Mannheim-Käfertal, Boveristr. 22Brown, Boveri & Cie. Aktiengesellschaft, Mannheim-Käfertal, Boveristr. 22nd

Dr.-Ing. Adolf Eidinger, Mannheim-Feudenheim,
ist als Erfinder genannt wordenDr.-Ing. Adolf Eidinger, Mannheim-Feudenheim,
has been named as the inventor

stärkere Stegbreite zu wählen, um "so dafür Sorge zu tragen, daß sich das Temperaturgefälle auf eine größere Zone verteilt, und daß den Wärmedehnungen an den Übergangszonen eine größere mechanische Festigkeit entgegensteht. Diese Methode befriedigt aber nicht vollständig, da sie erstens fertigungstechnisch schwierig zu handhaben ist — denn der Vorschub muß ja während des Streckvorganges geändert werden — und da sie zweitens die Knotenpunkte in Richtung der Endpunkte der Einschnitte nicht verstärkt.to choose a thicker web width so as to take care of it contribute that the temperature gradient is distributed over a larger zone, and that the thermal expansion the transition zones are opposed by greater mechanical strength. However, this method is satisfactory not completely, because firstly it is difficult to handle in terms of production technology - because the feed has to be yes can be changed during the stretching process - and second, since it does not reinforce the nodal points towards the endpoints of the incisions.

Die Erfindung bezweckt ebenfalls eine mechanische und elektrische Verstärkung von Widerstandselementen aus Streckmetall mit nichtgestreckten Randstreifen in der Übergangszone zwischen Randstreifen und Streckzone, wobei jedoch die obengenannten Nachteile vermieden werden.The invention also aims at a mechanical and electrical reinforcement of resistance elements made of expanded metal with unstretched edge strips in the transition zone between edge strips and Stretching zone, but with the above-mentioned disadvantages be avoided.

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Widerstandselement aus Streckmetall mit ungestreckten Endteilen zur mechanischen Halterung und zum elektrischen Anschluß und mit einer mechanisch und elektrisch verstärkten Übergangszone zwischen Randstreifen und Streckzone.The invention relates to an electrical resistance element made of expanded metal with unstretched end parts for mechanical mounting and electrical connection and with a mechanically and electrically reinforced Transition zone between the edge strip and the stretching zone.

Erfindungsgemäß wird bei gleichbleibender Maschenweite die Schnittlänge in mindestens der ersten an den ungestreckten Endteilen sich anschließenden Halbmaschenreihe bzw. Maschenreihe kleiner ausgeführt als im übrigen Streckbereich. Hierdurch wird vor allem eine Verstärkung der Knotenpunkte an den kritischen Stellen, nämlich den Endpunkten der Einschnitte erreicht. Eventuelle Ansatzpunkte zum Einreißen des Materials an diesen Stellen führen hierbei bei weitem nicht so schnell zum totalen Bruch wie bei einem nichtverstärkten Knotenpunkt. Außerdem ermöglichen die derartig verstärkten Knotenpunkte einen besseren Stromdurchgang, erzeugen also im Knotenpunkt einen geringeren Wärmeumsatz. In vielen Fällen wird es schon genügen, nur die erste unmittel-According to the invention, with the mesh size remaining the same, the cutting length in at least the first at the unstretched end parts adjoining half-stitch row or row of stitches is made smaller than in the rest of the stretching area. This is primarily a reinforcement of the nodes at the critical points, namely the endpoints of the incisions. Possible starting points for tearing of the material at these points do not lead to total rupture as quickly as with a non-reinforced node. In addition, the nodes reinforced in this way enable one better passage of current, so generate less heat at the junction. In many cases it will be enough, only the first immediate

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bar an den ungestreckten Randstreifen angrenzende Schnittreihe mit einer kleineren Schnittlänge auszuführen. Es erfordert jedoch keinen größeren Aufwand, auch noch eine geringe Anzahl weiterer Schnittreihen mit einer verkürzten Schnittlänge auszuführen, so daß ein stufemveiser Übergang vom ungestreckten Randstreifen auf die eigentliche Streckzone erreicht wird. Fertigungstechnische Schwierigkeiten für das Ausführen der Streckung mit kleinerer Schnittlänge bestehen nicht, da die Schnittlänge durch die Eindring- ίο tiefe des Messers, die während des Streckvorganges gut reguliert werden kann, festgelegt wird. Kleinere Schnittlänge bedeutet also eine kleinere Eindringtiefe des Messers und somit eine geringere Streckung der eingeschnittenen Halbmaschenreihe, d.h.,es tritt nicht nur die obengenannte Verstärkung der Knotenpunkte ein, indem diese nicht so weit aufgeschnitten werden, sondern auch die Stege zu diesen Knotenpunkten sind gegenüber den Stegen im übrigen Bereich etwas kürzer, d. h., die erzeugte Wärme wird besser zu den verstärkten Knotenpunkten bzw. zum Randstreifen abgeführt. Execute the cutting row adjacent to the unstretched edge strip with a smaller cutting length. However, it does not require any major effort, nor does it require a small number of further rows of cuts to be carried out with a shortened cutting length, so that a step-wise transition from the unstretched edge strip on the actual stretching zone is achieved. Manufacturing difficulties for the execution the stretching with a smaller cutting length do not exist, since the cutting length is determined by the penetration ίο depth of the knife, which can be easily regulated during the stretching process, is determined. Smaller ones Cutting length means a smaller penetration depth of the knife and thus a smaller extension of the incised half-stitch row, i.e. not only the above-mentioned reinforcement of the nodes occurs in that these are not cut so wide, but are also the bridges to these nodes slightly shorter than the webs in the rest of the area, d. that is, the heat generated becomes better than the amplified Junctions or led away to the edge strip.

An Hand der Abbildungen sei die Erfindung näher erläutert.The invention will be explained in more detail with the aid of the figures.

Die Abb. 1 zeigt den Teil eines bisher bekannten Widerstandselementes aus Streckmetall, bei dem gleich unmittelbar an den ungestreckten Randstreifen 1 anschließend die normalen Streckmaschen ansetzen. Mit.? ist die Schnittlänge, die in diesem Fall konstant ist, bezeichnet, während m die Maschenweite angibt. Als gefährdete Zone muß hier das Gebiet des Übergangs vom Randstreifen 1 auf die ersten Stege 2 bis zu der anschließenden Knotenpunktreihe 3 angesehen werden. Bei den beschriebenen Beanspruchungen infolge von Überlastungen besteht die Gefahr, daß das Wider-Standselement an den Endpunkten 4 der Einschnitte einreißt und schließlich zu Bruch geht.Fig. 1 shows the part of a previously known resistance element made of expanded metal, in which the normal stretched meshes immediately adjoin the unstretched edge strip 1. With.? is the length of cut, which is constant in this case, while m indicates the mesh size. The area of the transition from the edge strip 1 to the first webs 2 up to the subsequent row 3 of junctions must be regarded as the endangered zone. With the stresses described as a result of overloading, there is a risk that the resistance element tears at the end points 4 of the incisions and finally breaks.

Die Abb. 2 zeigt im Vergleich dann ein Widerstandselement, bei dem erfindungsgemäß die erste sich an dem ungestreckten Randstreifen 1 anschließende Schnittreihe mit einer kleineren Schnittlänge J₁ ausgeführt wurde. Hierdurch wird, wie unmittelbar aus der Abbildung zu erkennen ist, ein weit besserer und stabilerer Übergang vom Randstreifen 1 auf das eigentliche Maschengitter erreicht. Die Übergangsstellen vom Randstreifen 1 auf die Stege 2 sind hier wesentlich breiter als in Abb. 1 und die Stege 2 sind zudem etwas kürzer als nach Abb. 1. Sie haben also gegenüber den Stegen 5 des eigentlichen Maschengitters auch eine kleinere Temperatur, da sie die Wärme besser zum ungestreckten Randstreifen 1 abführen und einen geringeren elektrischen Widerstand haben.In comparison, FIG. 2 then shows a resistance element in which, according to the invention, the first row of cuts following the unstretched edge strip 1 was carried out with a smaller cutting length J ₁ . As can be seen directly from the figure, this achieves a far better and more stable transition from the edge strip 1 to the actual mesh. The transition points from the edge strip 1 to the webs 2 are here much wider than in Fig. 1 and the webs 2 are also slightly shorter than in Fig. 1. They also have a lower temperature than the webs 5 of the actual mesh, since they have the Better dissipate heat to the unstretched edge strip 1 and have a lower electrical resistance.

In der Abb. 3 ist noch einmal ein vollständiges Widerstandselement gezeigt, das der Einfachheit halber in einer Projektion dargestellt ist, die den wirklichen Abstand der Maschenreihen voneinander nicht erkennen läßt. Bei diesem Element sind jeweils die drei ersten Schnittreihen 7 mit einer kleineren Schnittlänge S₁ ausgeführt, so daß sich nicht nur für die Knotenpunktreihen 3, sondern auch für die sich daran anschließenden Knotenpunktreihen 6 eine Verstärkung und bessere Stromtragfähigkeit ergibt. Infolge des geringen Streckvorgangs sind also ebenfalls nicht nur die Stege 2, sondern zusätzlich auch die Stege 8 und 9 etwas verkürzt und ermöglichen so einen guten Wärmeübergang zum ungestreckten Randstreifen, ohne daß sie eine größere Stegbreite gegenüber den Siegen der eigentlichen Streckzone 10 aufweisen.In Fig. 3, a complete resistance element is shown again, which for the sake of simplicity is shown in a projection that does not reveal the real distance between the rows of stitches. In this element, the three first cutting rows 7 are designed with a smaller cutting length S ₁ , so that there is a gain and better current-carrying capacity not only for the node rows 3, but also for the subsequent node rows 6. As a result of the low stretching process, not only the webs 2, but also the webs 8 and 9 are somewhat shortened and thus enable good heat transfer to the unstretched edge strip without having a greater web width compared to the corners of the actual stretching zone 10.

Selbstverständlich kann auch eine feinere Abstufung der Schnittlänge erfolgen, indem mit einer sehr kleinen Schnittlänge (Eindringtiefe des Messers) begonnen wird und diese in kleinen Stufen auf das für die eigentliche Streckzone erforderliche Maß gesteigert wird.Of course, the cutting length can also be finely graduated by using a very small cutting length (penetration depth of the knife) is started and this in small steps on the for the actual stretching zone required is increased.

Claims

PATENT CLAIMS:

1. Electrical resistance element made of expanded metal with unstretched end parts for mechanical Bracket and for electrical connection and with a mechanically and electrically reinforced Transition zone between the edge strip and the stretching zone, characterized in that at constant mesh size, the cut length in at least the first to the unstretched End parts subsequent half stitch row or row of stitches is smaller than in the rest of the area.

2. Resistance element according to claim 1, characterized in that the cut length of the unstretched end parts to the middle part is enlarged in several stages.

Considered publications:
German patent specification No. 808 258.

1 sheet of drawings