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Elektrisches Widerstandselement aus Streckmetall Die Erfindung bezieht
sich auf elektrische Widerstandselemente aus Streckmetall mit großer Maschenweite.
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Bei derartigen Widerstandselementen ist es schwierig, einen genügend
großen Widerstand pro Element zu erreichen. Der ohmsche Widerstand solcher Elemente
setzt sich aus vielen Reihen- und Parallelschaltungen der einzelnen Maschenstege
zusammen.
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Es bereitet keine Schwierigkeiten, Elemente mit relativ niedrigem
Ohtnwert herzustellen, da man in diesem Falle nur eine genügende Anzahl von parallelen
Maschen bei entsprechender Stegbreite und Blechdicke auf einem Element zu vereinigen
braucht. Man arbeitet hier mit einer kleinen Maschenweite, die einen guten Füllfaktor
und eine große Wärmezeitkonstante der Elemente zur Folge hat.
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Will man hingegen Elemente mit relativ _ hohen Ohmwerten bekommen,
so muß vor allem vermieden werden, daß zu viele Maschen parallel liegen, und es
muß versucht werden, möglichst lange Maschenstege zu erhalten, d. h., es muß mit
einer großen Maschenweite gearbeitet werden. Die große :-laschenweite bedingt nun
nachteiligerweise auch eine große Streckung des Materials, d. h. einen schlechten
Füllfaktor und eine kleine Wärmezeitkonstante. Die Streckung liegt hierbei im allgemeinen
weit über 20 bis 400/0, was normalerweise als einzuhaltende Streckgrenze für elektrische
Widerstandselemente anzusehen ist. Hinzu kommt, daß durch diese große Streckung
nur eine kleine Anzahl von in Reihe liegenden Stegen pro Element auf einer gegebenen
Länge untergebracht werden kann.
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Man wird versuchen, die Streckung derartiger Elemente trotz der großen
Schnittlänge bzw. Maschenweite möglichst klein zu halten, d. b. einen möglichst
kleinen :Maschenabstand zu wählen. Dies führt aber dann dazu, daß das Material im
Bereich der Knotenpunkte der Maschen nicht einwandfrei gestreckt wird und daß sich
die einzelnen Stege stellenweise berühren können, da sie nicht weit genug auseinander
liegen.
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Die Schwierigkeit beim Herstellen von Streckmetall-Widerstandselementen
mit relativ hohen Ohmwerten liegt also darin, bei genügender Steglänge, also bei
genügend großer Maschenweite, mit einer möglichst kleinen Streckung auszukommen.
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Erfindungsgemäß wird hier dadurch Abhilfe geschaffen, daß jeder Steg
zwischen zwei Knotenpunkten im wesentlichen jeweils nur in dem engeren Bereich der
Knotenpunkte gestreckt ist, so daß die Stege nur im engeren Bereich der Knotenpunkte
abgewinkelt sind, außerhalb dieses Bereiches dagegen annähernd parallel verlaufen.
Auf diese Weise erreicht man, daß die aufeinanderfolgenden Maschen eng beieinander
liegen - trotz der erforderlichen großen Steglänge -und daß die Gesamtstreckung
des Materials die oben angegebene, nach Möglichkeit einzuhaltende Grenze für die
Streckung von 20 bis 40% nicht überschreitet.
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Auf herstellungstechnisch besonders einfache Art wird die Erfindung
verwirklicht, wenn jeweils nur zwei der zu einem Knotenpunkt verlaufenden Stege
einer Masche im engeren Bereich dieses Knotenpunktes stärker gestreckt werden, so
daß sich für diese beiden Stege in dem engeren Bereich des Knotenpunktes eine stärkere
Abwinklung aus der die Knotenpunkte einer Maschenreihe verbindenden Geraden ergibt
als bei den übrigen, der erstgenannten gegenüberliegenden Masche zugehörigen Stegen.
Dies bedeutet, daß jeder Steg zwischen zwei Knotenpunkten jeweils nur in dem engeren
Bereich der Knotenpunkte stärker gestreckt wird, während er im übrigen nur ganz
minimal gestreckt wird.
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Es kann vorkommen, daß durch die Konzentrierung des Streckvorganges
auf einen relativ kleinen Teil des betrachteten Steges die einzuhaltende Streckgrenze
des Materials überschritten wird. In diesem Fall wird es erforderlich, die Streckung
so vorzunehmen, daß die Stege im engeren Bereich des Knotenpunktes symmetrisch zu
der die Knotenpunkte einer Maschenreihe verbindenden Geraden stärker abgewinkelt
werden, d. h., im letzen Fall wird jeder Steg zwischen zwei Knotenpunkten jeweils
im engeren Bereich der beiden Knotenpunkte stärker gestreckt. Die gleiche Gesamtstreckung
wird also auf die beiden Stegenden verteilt. Der Winkel, um den die Stege aus der
die Knotenpunkte einer Maschenreihe verbindenden Geraden abgewinkelt werden müssen,
braucht in diesem Fall nur halb so groß zu sein wie im ersteren, wodurch die Materialbeanspruchung
geringer wird.
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An Hand der Abbildungen seien die bevorzugten Ausführungsformen der
Erfindung näher erläutert.
Die Abb. 1 zeigt einen Teil eines Widerstandselementes
aus Streckmetall mit großer Maschenweite m herkömmlicher Art. Um hier einen genügenden
Füllfaktor zu erreichen, also genügend Stege in Reihe schalten zu können, müßte
man den Abstand a der Maschen äußerst klein halten, wodurch aber das Material an
den Stellen 1 nicht einwandfrei ausgeschnitten werden würde und außerdem die Gefahr
bestünde, daß sich die nebeneinanderliegenden Stege stellenweise gegenseitig berühren.
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Die Abb.2 zeigt dagegen einen Teil eines erfindungsgemäßen Widerstandselementes.
Im engeren Bereich der Knotenpunkte (durch einen Kreis markiert) sind hier jeweils
zwei Stege aus der die Knotenpunkte einer :Maschenreihe verbindenden Geraden 3 stärker
abgewinkelt, d.h., die Stege sind an den Stellen4 stärker gestreckt und verlaufen
im übrigen Bereich 5 angenähert parallel zu den benachbarten Stegen 6. Der Maschenabstand
d kann somit in bezug auf die Maschenweitem sehr klein gehalten werden. Für das
Element wird also ein guter Füllfaktor erreicht, und es sind genügend viele Stege
pro Element in Reihe geschaltet.
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Die Abb.3 zeigt einen Teil eines Widerstandselementes, bei dem im
engeren Bereich der Knotenpunkt (durch einen Kreis markiert) die Stege symmetrisch
zu der die Knotenpunkte einer Maschenreihe verbindenden Geraden 3 stärker abgewinkelt
sind. In diesem Fall entfällt also auf jeden Steg 6 eine doppelte Streckung, nämlich
jeweils an seinen beiden Enden 4. Bei der gleichen Gesamtstreckung pro Widerstandselement
wie nach Abb.2 braucht hier die Streckung an den Stellen 4 nur halb so groß zu sein
wie die Streckung an den entsprechenden Stellen 4 in Abb. 2. Das heißt, der Winkel
a, um den die Stege aus der Geraden 3 im Knotenpunktbereich (Kreis) abgewinkelt
sind, ist nur halb so groß wie der entsprechende Winkel a in Abb. 2. Der
Maschenabstand a ist in beiden Fällen (Abb. 2 und 3) gleich groß, da die
gleiche Gesamtstreckung pro Widerstandselement vorausgesetzt ist. Auch hier liegen
die Stege 6 mit dem größten Teil ihrer Länge angenähert parallel zueinander.