DE156251C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

- Jig 156251 KLASSE 21 c.

aus Kunststeinmasse durch Pressen.

Die Herstellung von Widerstandskörpern aus Kunststeinmasse, die aus einem Kern aus Widerstandsmasse und einem Mantel aus Isoliermaterial bestehen,, geschieht bisher in der Weise, daß zuerst die den Kern bildende Widerstandsmasse in einer entsprechenden Form, z. B. in einem Rohr, zusammengepreßt wird, und daß dann der hierbei erhaltene Körper mit der den Isoliermantel bildenden

ίο Masse umgeben wird. Es hat sich nun gezeigt, daß bei der Verwendung von Widerstandskörpern, welche auf solche Weise hergestellt worden sind, eine sehr starke Wärmeentwicklung auftritt, die den Widerstandskörper nach kurzer Zeit unbrauchbar macht. Durch Untersuchungen wurde festgestellt, daß jene starke Wärmeentwicklung ihren Grund in der Oberflächenbeschaffenheit des aus Widerstandsmasse bestehenden Kernes hat. Das Herstellungsverfahren bringt es nämlich mit sich, daß an dem Kern eine glatte Außenfläche erzielt wird, die beim Hindurchdrücken der Widerstandsmasse, duixh die Form entsteht. Jene glatte Oberfläche, welche sich bei dem fertigen Widerstandskörper zwischen der eigentlichen Widerstandsmasse und . dem Isoliermantel befindet, bildet nun eine gute Leitung für den elektrischen Strom, so daß der größte Teil des durch den Wider-Standskörper hindurchgeschickten Stromes an der Außenfläche des Kernes entlang geleitet wird. Die inneren Teile des Kernes dienen dann hierbei wenig oder gar nicht zur Leitung und werden infolgedessen wenig oder gar nicht ausgenutzt.

Bei der Erfindung kommt es nun darauf an, die Bildung einer glatten Außenfläche bei dem aus Widerstandsmasse bestehenden Kern zu verhindern. Zu diesem Zweck geschieht das Zusammenpressen der Widerstandsmasse und der den Isoliermantel bildenden Masse gleichzeitig und gemeinsam.

Die Ausführung des Verfahrens geschieht zweckmäßig in der Weise, daß zunächst in eine Rohrform, deren Durchmesser dem Durchmesser des herzustellenden Widerstandskernes gleich ist, die Widerstandsmasse eingeschüttet wird. Hierauf wird eine Rohrform von einem Durchmesser, welcher dem Durchmesser des fertigen Widerstandskörpers entspricht, über die erstgenannte Rohrform geschoben und der Zwischenraum zwischen dieser äußeren und der inneren Rohrform mit Isoliermasse gefüllt. Das Füllen der beiden Rohrformen geschieht, um eine gute Dichtigkeit zu erzielen, zweckmäßig unter ständigem Schütteln der die beiden Formen tragenden Unterlage.

Nachdem die äußere Form mit Isoliermasse gefüllt worden ist, wird die innere Rohrform herausgezogen, so daß zwischen dem aus Widerstandsmasse bestehenden Kern und dem Isoliermantel eine Trennungswand nicht mehr vorhanden ist. Der Kern und der Mantel werden also ineinander übergehen, und eine scharfe Scheidung zwischen den beiden Massen

wird nicht mehr vorhanden sein. Die nunmehr nur noch von der äußeren Rohrform eingeschlossenen Massen werden dann einem entsprechend starken Druck ausgesetzt und auf das erforderliche Maß zusammengepreßt. Damit die Masse, welche den Isoliermantel bildet, und die eigentliche Widerstandsmasse sich innig miteinander vereinigen und eine dauernde Kohäsion zwischen jenen beiden

ίο Massen geschaffen wird, wählt man zweckmäßig für den Isoliermantel eine solche Masse, welche ähnliche Struktur und Eigenschaften wie die Widerstandsmasse besitzt und nur weniger leitende Stoffe enthält.

Dies ist insofern von Wichtigkeit, als dadurch ein ungleichmäßiges Schwinden der Massen beim Trocknen ausgeschlossen ist und ein Reißen des Mantels bezw. eine Trennung zwischen dem Isoliermantel und der Wider-Standsmasse vermieden wird.

Da in den Massen noch vielfach Luft enthalten ist, durch welche die Homogenität des Widerstandskörpers gestört werden könnte, wird zweckmäßig in dem aus Widerstandsmasse bestehenden Kern ein Kanal gebildet, der mit einem widerstandsfähigen, porösen, nicht leitenden Material gefüllt wird. Beim Pressen des Widerstandskörpers wird dann die in den Massen enthaltene Luft in jenen Kanal gedrückt und dadurch eine Homogenität des Widerstandskörpers erzielt.

Wie erwähnt, kommt es also bei der Erfindung darauf an, die Bildung einer glatten Außenfläche bei dem Kern des Widerstandskörpers zu verhindern. Nun würde aber bei einem nach dem beschriebenen Verfahren hergestellten Widerstandskörper der elektrische Strom, der bekanntlich den kürzesten Weg wählt, seinen Weg zum größten Teil durch die Mitte des Widerstandskörpers nehmen, womit eine starke Wärmeentwicklung im Innern des Kernes verknüpft wäre. Um nun die Strommenge auf den ganzen Querschnitt des Widerstandskörpers gleichmäßig zu verteilen und eine starke Beanspruchung des mittleren Teiles der Widerstandsmasse zu vermeiden, werden die zum Anschluß der Leitung dienenden Kontakte auf der der Widerstandsmasse zugekehrten Seite konkav gewölbt ausgeführt. Dadurch werden die in der Widerstandsmasse liegenden Stromwege, je näher sie an der Umgrenzungsfläche des Kernes liegen, verkürzt, so daß der Strom, welcher, je weiter er gegen die Umgrenzungsfläche des Kernes zu verteilt wird, an Stärke verloren hat, noch imstande ist, jene Stromwege zu passieren. Es ist also wesentlich, daß die- Länge der in der Widerstandsmasse liegenden Stromwege um so kleiner wird, je näher jene Stromwege der Umgrenzungsfläche des Widefstandskernes liegen.

Auf der .Zeichnung ist der neue Widerstandskörper in einer beispielsweisen Ausführungsform teilweise im Schnitt, teilweise in Ansicht dargestellt.

Der innere Kern 1 des Widerstandskörpers hat die im nachstehenden noch näher angegegebene Zusammensetzung und ist mit einem dünnen, mittleren Kern 3 versehen, der aus Sand, Ton oder äquivalentem Material besteht und sich über die ganze Länge des Körpers 1 erstreckt. Die Mengen der Einzelbestandteile, aus denen der Körper 1 besteht, können variieren und werden der Qualität der Materialen und dem besonderen Zweck, für welchen der Widerstand Verwendung finden soll, angepaßt. Wenn es sich z. B. darum handelt, daß der Widerstandskörper für geringe Widerstände Verwendung finden soll, dann werden ungefähr 50 Gewichtsteile Ton und 40 Gewichtsteile eines ähnlichen Gemisches, das aus Graphit und Kohlenpulver besteht, zusammengemischt, wobei ungefähr 10 Prozent Wasserglas oder Alaunpulver als Bindemittel Verwendung finden können.

Die Materialien, aus denen der Kern 1 besteht, werden in etwas feuchtem Zustande zunächst in eine Röhre leicht zusammengepreßt. Während dieses Pressens liegt ein Drahtstück oder dergl. in der Masse, das später herausgezogen wird. Der Raum, der dann in dem Körper 1 verbleibt, wird mit Sand ausgefüllt und bildet den Kern 3. Die Stromanschlußstücke 8 liegen in einem Block4, der aus einem Material von großer Leitfähigkeit, z. B. aus Bogenlampenkohle, besteht. Die Blöcke 4 ragen in eine Schicht 2, welche aus einer Kohlemischung von hoher Leitfähigkeit hergestellt ist. Die Kohle wird zweckmäßig mit etwas Lehm oder Ton und Wasserglas oder Alaun zusammengemischt, damit die Teile gut aneinander haften. Die Kontaktstücke 4 und die Schichten 2 werden mit dem Widerstandsmaterial 1 in die Form eingebracht. Die Schichten 2 sind, wie ersichtlich, auf ihrer Innenseite aus den oben angegebenen Gründen konkav gewölbt. Die Röhre, welche die Widerstandsmasse 1, die Schichten 2 und die Anschlußstücke 4 enthält, wird dann in eine Form gelegt, die etwas größer ist als der äußere Durchmesser der Röhre. Der Raum zwischen der Röhre und der Formwandung wird mit nicht leitendem Material 5 ausgefüllt, das zweckmäßig aus Schamottesteinmasse mit einem Zusatz von Ton, Erde und etwas Graphit als Schmiermittel, dem ein entsprechendes Bindemittel, wie Gummi, Zuckerwasser, Wasser glas und dergl., hinzugesetzt sein kann, be- _;: steht. Die Mengen der Einzelbestandteile des Mantels 5 können natürlich variieren. Wenn dann die Röhre, welche die Wider-

Standsmasse I einschließt, herausgezogen wird, dann werden die Massen, welche nunmehr nur noch von der Form eingeschlossen werden, einem hydraulischen, Druck unterzogen und zusammengepreßt. Hierbei wird die Luft, welche etwa in den einzelnen Massen enthalten ist, in den Kern 3 gepreßt, so daß die ganze Masse durchweg homogen wird. Gleichzeitig werden die verschiedenen Massen zusammengepreßt. Insbesondere aber findet ein inniges Ineinanderübergeheh zwischen dem Mantel 5 und der Widerstandsmasse 1 statt. Der Widerstandskörper wird dann einer verhältnismäßig hohen Temperatur, z. B.

315° C, ausgesetzt, bis er vollkommen hart ist. Das Erhitzen kann je nach Umständen 3 bis 5 Tage dauern.

Um den Widerstandskörper nach außen gut zu isolieren und um auch den Eintritt von Luft zu verhindern, ist der Widerstandskörper mit einer äußeren Umhüllung 6 umgeben, die zweckmäßig aus Glimmer,- Asbest oder dergl. besteht. Der zur Herstellung jener Umhüllung dienende Streifen (Fig. 2) wird zweckmäßig schraubengangf örmig herumgewickelt und hat zweckmäßig die Gestalt eines langgestreckten rechtwinkligen Dreieckes. Der obere und der untere Rand der Umhüllung H werden zweckmäßig von Kappen 7 überdeckt, die gleichzeitig dazu dienen, die Umhüllung 6 in ihrer Lage zu sichern. Jene Kappen werden vorteilhaft aus einer Mischung von Schamottesteinmasse und Natriumsilikat hergestellt.

Die Stromanschlußstücke 8 werden naturgemäß von solcher Länge ausgeführt, daß sie durch die Kappen 7 hindurchreichen; zweckmäßig werden sie auch durch eine Gegenmutter 9 in ihrer Lage gesichert.

Claims (3)

Patent-Ansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung eines mit einem Isoliermantel versehenen Widerstandskörpers aus Kunststeinmasse durch Pressen, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildung einer glatten Außenfläche bei der Widerstandsmasse durch gleichzeitiges und gemeinsames Zusammenpressen der Widerstandsmasse (1) und der den Isoliermantel bildenden Masse (5) verhindert wird, so daß jene beiden Massen (1, 5) an ihrer Berührungsfläche ineinander übergehen.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Erzielung der Homogenität des Widerstandskörpers die in dem Widerstandsmaterial (1) enthaltene Luft beim Pressen in einen zentralen, mit einem widerstandsfähigen, porösen und nicht leitenden Material gefüllten Kanal (3) gedrückt wird.

3. Ein nach dem Verfahren gemäß Anspruch 1 hergestellter Widerstandskörper, dadurch gekennzeichnet,· daß zwecks Erzielung einer gleichmäßigen \''erteilung der Strommenge auf den ganzen Querschnitt des Widerstandskörpers die zum Anschluß der Leitung dienenden Kontakte (2) auf der der Widerstandsmasse (1) zugekehrten Seite konkav gewölbt sind.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.