DE974017C - Starkstrom-Gitterwiderstand - Google Patents

Description

(WiGBl. S. 175)

AUSGEGEBEN AM 25. AUGUST 1960

Xr. 974Ό17

Sch 4974 VIIId12i c

ist als Erfinder genannt worden

Starkstrom-Gitterwiderstand

Patenterteilung bekanntgemacht am 28. Juli 1960

Die Erfindung bezieht sich auf Starkstrom-Gitterwiderstände, wie sie allgemein bei Widerstandsaggregaten, insbesondere bei Kontrollern von Elektromotoren und Batterieladevorrichtungen verwendet werden.

Die Erfindung bezweckt, einen Starkstrom-Gitterwiderstand von besonders einfacher und wirtschaftlicher Bauweise zu schaffen, der eine lange Lebensdauer und eine größtmögliche Wärmestrahlung besitzt.

Bekannte Starkstrom-Gitterwiderstände bestehen aus Gußeisen, sind infolgedessen starr und können bei Stößen und Vibrationen brechen. Häufig reißen sie auch infolge innerer Spannungen, die bei der Wärmedehnung auftreten.

Es ist verschiedentlich versucht worden, die gußeisernen Widerstände durch Streckmetall zu ersetzen. Diese sind aber nicht nur teuer, sondern konnten auch die Probleme, die durch die inneren Spannungen infolge der Wärmedehnungen auftraten, nicht lösen, da auch ein Widerstand aus Streckmetall starr ist. Schließlich ist auch die Wärmestrahlung solcher Gitterwiderstände nicht ganz befriedigend, weil die Oberfläche im Verhältnis zum Metallvolumen verhältnismäßig klein ist.

Demgemäß bezweckt die vorliegende Erfindung in erster Linie, einen Gitterwiderstand zu schaffen, bei dem innere Spannungen infolge der Wärmedehnung vermieden werden. Außerdem soll der Widerstand nach der Erfindung eine große Oberfläche im Verhältnis zum Gewicht besitzen, und schließlich soll er in starrer Weise von Klemmen gehalten werden, ohne daß sein Material mechanischen Spannungen durch die Halteglieder, insbesondere die Klemmen selbst, ausgesetzt wird.

Die Erfindung betrifft einen Starkstrom-Gitterwiderstand mit Längsdrähten aus Widerstands-

009 582/18

material, die mit Anschlußklemmen elektrisch leitend verbunden sind, und leitenden Ouerdrähten, die in wärmeleitender Verbindung mit den Längsdrähten stehen und eigener Wärmedehnung sowie der der Längsdrähte nachgeben können. Er ist dadurch gekennzeichnet, daß die Ouerdrähte untereinander weder mechanisch noch elektrisch zusammenhängen und so angeordnet sind, daß sie die Längsdrähte nur an Stellen im wesentlichen ίο gleichen elektrischen Potentials berühren, und aus einem Material mit höherer Wärmeleitfähigkeit als der der Längsdrähte bestehen.

Bei bekannten Widerstandsgittern werden die Ouerdrähte durch einen einzigen mäanderförmig hin- und hergeführten Schußfaden aus dem gleichen Material wie die Längsdrähte gebildet. Der Schußfaden trägt also nicht sehr viel zur Wärmeableitung bei. Andererseits aber überbrücken seine Umkehrstellen die äußeren Längsdrähte, wodurch insbesondere bei großen Strömen die Temperaturverteilung ungleichmäßig wird und örtliche Potentialverzerrungen eintreten, die zu Ausgleichströmen in den Ouerdrähten führen. Diese Nachteile werden durch die Erfindung wirksam vermieden. Die untereinander nicht zusammenhängenden Ouerdrähte wirken einerseits als gute Wärmeableiter und können andererseits einer eigenen Wärmedehnung sowie derjenigen der Längsdrähte frei nachgeben. Ihre Enden sind also mechanisch frei und in keiner Weise unterstützt, um eine unabhängige Ausdehnung oder Zusammenziehung zu ermöglichen. Zwei Klemmen sind an den entgegengesetzten Enden des Gitters angeschlossen und haben dabei elektrische Verbindung mit den Längsdrähten. Die Ouerdrähte schneiden die Längsdrähte an Punkten etwa gleichen elektrischen Potentials, so daß eine Ableitung von elektrischem Strom durch die Ouerdrähte im wesentlichen vermieden wird.

Die Zeichnung bringt zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung, und zwar zeigt

Fig. ι eine Draufsicht auf einen \¥iderstand nach der Erfindung,

Fig. 2 eine zugehörige Vorderansicht, Fig. 3 eine zugehörige Seitenansicht, Fig. 4 in vergrößertem Maßstab einen Teil des Widerstandes, und zwar den Anschluß einer Klemme an das Gitter,

Fig. 5 eine Teilansicht des Gitters in vergrößertem Maßstab und die

Fig. 6 und 7 eine andere Form eines Widerstandes, wobei Fig. 6 eine Seitenansicht und Fig. 7 eine Draufsicht darstellt.

Bei dem ersten Ausführungsbeispiel besteht der Widerstand aus einem biegsamen Gitter 2, das aus einem Abschnitt von auf normalen Flechtmaschinen hergestelltem Drahtgewebe besteht.

Das Gitter 2 wird, wie Fig. 3 zeigt, in horizontaler Lage gehalten und ist deshalb zu einer U-Form gebogen, die seitlich abgewinkelte Flächen 4 zur Versteifung des Gewebes besitzt. Das Gitter ist trotzdem biegsam, so daß es den Wärmedehnungen folgen kann. An jedem Ende des Gitters 2 ist eine Klemme 6 aus Kupfer oder anderem elektrisch leitendem Material angebracht. Die Klemmen 6 sind an die Enden des Gitters 2 mittels Schweißung od. dgl. angeschlossen und besitzen Lappen 10, an welche die Drähte der abgewinkelten Flächen 4 des Gitters angeschlossen sind. Die gewebte Struktur des Gitters 2 ist insbesondere aus Fig. 5 erkennbar. Das Gitter besitzt demnach Längsdrähte 8 und Ouerdrähte 12, die miteinander verwebt sind, so daß ein Gewebe mit im wesentlichen quadratischen Maschen entsteht. Die Drähte 8 leiten den Strom zwischen den Klemmen 6 und sind zu diesem Zweck aus Widerstandsmaterial, beispielsweise einer Chrom-Nickel-Legierung, hergestellt. Die Querdrähte 12 zwischen den Klemmen 6 (Fig. 4 und 5) sind an ihren Enden frei und leiten fast keinen Strom, da sie die Längsdrähte 8 im wesentlichen in Punkten gleichen elekirischen Potentials berühren. Die Ouerdrähte 12 dienen als Wärmeleiter, um die Wärme von den Drähten 8 abzuleiten und auszustrahlen. Zu diesem Zweck bestehen sie vorzugsweise aus einem verhältnismäßig billigen Material, wie z. B. nichtrostendem Stahl, der ein ausgezeichneter Wärmeleiter ist und eine erhebliche Wärmemenge ausstrahlen kann, ohne zu schmelzen oder zu oxydieren. Die Querdrähte 12 können daher auch aus Materialien bestehen, die an sich zum Widerstandsmaterial gerechnet werden, sofern nur die für die Erfindung wesentlichen Bedingungen erfüllt sind. Wie aus Fig. 5 ersichtlich ist, sind die Drähte 8 und 12 in solcher Weise verwebt, daß sie eine gute wärmeleitende Verbindung miteinander haben, jedoch gegeneinander bewegbar sind, so daß Ausdehnungen und Zusammenziehungen der Drähte infolge von Wärmedehnungen nachgegeben werden kann und auf diese Weise innere Spannungen des Gitters vermieden werden. Dies wird insbesondere dadurch ermöglicht, daß die Drähte 12 freie Enden besitzen, um die Ausdehnung und Zusammenziehung zu ermöglichen.

Wie aus den Fig. 1 bis 2 ersichtlich, ist der darin dargestellte Widerstand besonders für waagerechte Montage in der Lage nach Fig. 1 bis 3 geeignet, wobei die Klemmen an ein passendes elektrisch isolierendes Material durch Schrauben oder andere Verbindungsglieder befestigt werden und wobei nicht dargestellte Kabel od. dgl. an die Klemmen angeschlossen sind. In dieser Form gewähren die Flächen 4 eine ausreichende Steifheit, um ein Verziehen des Gitters 2 während des Betriebes zu verhindern. Die Ausdehnung bzw. Zusammenziehung der Drähte 8 und 12 wird dadurch jedoch nicht beeinträchtigt. Die U-förmige Gestalt des Gitters ermöglicht seine Ausdehnung und Zusammenziehung als Ganzes zwischen den Klemmen, ohne daß mechanische Beanspruchungen des Gitters oder der Klemmen entstehen.

Die Fig. 6 und 7 zeigen eine abgewandelte Ausführungsform, bei der das Gitter 2 aus einem in ähnlicher Weise gewebten Drahtgeflecht besteht wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel. Diese Form ist jedoch insbesondere für senkrechte Anbringung entsprechend der Darstellung in Fig. 6

geeignet. Aus diesem Grunde sind die Flächen 4 des Gitters 2 und die Lappen 10 der Klemmen 6 fortgelassen, und das Gitter besitzt einen oder mehrere im wesentlichen vertikal angeordnete U-förmige Abschnitte 24 (vgl. Fig. 6), wobei es durch Stützen 20 gehalten wird.

Das Gitter nach der Erfindung kann bei einer Temperatur von 350⁰ C oder mehr arbeiten, ohne zu schmelzen oder zu oxydieren, und kann sich dabei zwischen den Halteklemmen ausdehnen und zusammenziehen, ohne daß mechanische Spannungen auf das Gitter oder die Klemmen übertragen werden. Das Gitter nach der Erfindung gleicht ferner innere Spannungen, die durch gegenseitige Bewegung der Drähte entstehen könnten, aus, ohne die Wärmeleitfähigkeit zu beeinträchtigen.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   i. Starkstrom-Gitterwiderstand mit Längs-

   ao drähten aus Widerstandsmaterial, die mit Anschlußklemmen elektrisch leitend verbunden sind, und leitenden Querdrähten, die in wärmeleitender Verbindung mit den Längsdrähten stehen und eigener Wärmedehnung sowie der der Längsdrähte nachgeben können, dadurch ge- kennzeichnet, daß die Querdrähte untereinander weder mechanisch noch elektrisch zusammenhängen und so angeordnet sind, daß siedieLängsdrähte nur an Stellen im wesentlichen gleichen elektrischen Potentials berühren, und aus einem Material mit höherer Wärmeleitfähigkeit als der der Längsdrähte bestehen.
2. 2. Widerstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er in frei tragender, zweckmäßig durch abgewinkelte Seitenwände versteifter U-Form zwischen den Klemmen (6) befestigt ist, deren Abstand geringer ist als die Länge der Längs drähte (8).
3. 3. Widerstand nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Drähte (8, 12) einen im wesentlichen runden Querschnitt besitzen.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   ©009 582/18 8.60