DE1073592B - Elektrisches Widerstandselement aus Streckmetall - Google Patents

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.

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.

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.

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.

Es ist, um diesen Nachteil zu beseitigen, bereits bekannt, für die ersten Halbmaschen bzw. Maschen eine Elektrisches Widerstands element
aus Streckmetall

Anmelder:

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

Dr.-Ing. Adolf Eidinger, Mannheim-Feudenheim,
ist als Erfinder genannt worden

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.

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.

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.

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-

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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.

An Hand der Abbildungen sei die Erfindung näher erläutert.

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.

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 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.

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.

Claims (2)

PATENTANSPRÜCHE:

1. 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, dadurch gekennzeichnet, daß bei gleichbleibender Maschenweite die Schnittlänge in mindestens der ersten sich an den ungestreckten Endteilen anschließenden Halbmaschenreihe bzw. Maschenreihe kleiner ist als im übrigen Bereich.

2. Widerstandselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnittlänge von den ungestreckten Endteilen zum Mittelteil in mehrere Stufen vergrößert ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 808 258.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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