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Druckabhängiger Regelwiderstand in Gestalt einer Feder Es besteht
sehr oft ein Bedürfnis nach einem regelbaren elektrischen Widerstand, dessen Größe
vom Druck abhängig ist. Ein solcher kann hergestellt werden unter Verwendung eines
pulverförmigen Materials, wie Kohle, Koks, Graphit usw. Wird dieses zusammengepreßt,
so nimmt sein Widerstand ab, wird der Druck wieder vermindert, so nimmt er
zu. Solche druckabhängigen Widerstände haben aber den Nachteil, daß sich ihr Größenwert
leicht durch Erschütterungen ändert, und däß die Größe des Wiederstandes vor Erhöhung
des Druckes und nach Entlastung nicht gleich bleibt. Eine andere Lösung der genannten
Aufgabe besteht in der Verwendung des Widerstandsmaterials in Form einer geeignet
gewickelten Feder. Die Abb. i stellt z. B. eine solche Feder in nicht zusammengedrücktem
Zustande dar. Ihr elektrischer Widerstand hängt in diesem Zustande vom Material,
Querschnitt und der Gesamtläne ab. Wird die Feder aber zusammen-Z> äedrückt, wie
das in Abb. z dargestellt ist, so daß alle Windungen aufeinanderliegen, dann geht
der Strom nicht mehr den einzelnen Windungen entlang, d. h. also in der Achse des
Drahtes, sondern er verläuft längs der nunmehr vorhandenen Zylinderwand, also senkrecht
zur Achse des Drahtes. Der elektrische Widerstand hängt jetzt nicht mehr von der
Gesamtlänge des Drahtes usw. ab, sondern von dem Querschnitt des Zylinders und der
Länge desselben. Hierzu kommen noch die flbergangswi.derstände, die zwischen den
einzelnen Windungen auftreten. Bei richtiger Bemessung der letzteren läßt sich erreichen,
daß der elektrische Widerstand der zusammengepreßten Feder bedeutend kleiner ist
als der nicht zusammengepreßten. Bei einer aus 1ä Windungen bestehenden Feder von
40 cm Durchmesser wurde z. B. festgestellt, daß der Widerstand in nicht zusammengedrücktem
Zustande o,z5 Ohm, in zusammengedrücktem Zustande dagegen o,oo5 Ohm betragen hat.
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Der Übergang vom Anfangswert zum Endivert kann nun ganz verschieden
gestaltet werden, je nachdem man die Foxmgebung der Feder wählt. Man kann erreichen,
daß alle Windungen sich auf einmal aufeinandersetzen oder aber, daß dies :ganz allmählich
geschieht. Anstatt eine Feder, deren Windungen voneinander abstehen, zusammenzudrücken,
kann man auch eine Feder benutzen, deren Windungen in unbelastetem Zustande aneinanderli:egen
und die bei Bielastung auseinandergezogen werden, so daß man, analog dem vorstehend
beschriebenen druckveränderlichen Widerstand, einen zugveränderlichen Widerstand
erhält. Alles hier bezüglich des Zusammendrückens einer Feder Gesagte kann ohne
weiteres auch auf das Auseinanderziehen sinngemäß übertragen werden, indem der Zug
als negativer Druck aufgefaßt wird.
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Das Verhältnis vom Anfangswiderstand zum Endwiderstand hängt von der
Formgebung der Feder stark ab, so daß man durch "eeignete
Wahl
derselben in der Lage ist, dieses in weiten Grenzen zu ändern. Van großem Einfluß
ist besonders die Wahl der Querschnittsform. Zur Erleichterung des Übertretens des
Stromes von der einen Windung in die andere ist es wesentlich, daß der übergangswiderstand
möglichst klein gehalten wird. Das kann man dadurch erreichen, daß man die Berührungsfläche
möglichst groß macht; dieses ist z. B. der Fall, wenn man nach der Erfindung einen
Querischnitt nach denAbb. 3 bis 6 oder in einer ähnlichen Ausführungsform wählt,
der nach der Seite der nächsten Windung jeweils eine konkave oder konvexe Begrenzung
hat. Es wird aber durch diese Formgebung noch ein weiterer Vorteil erreicht. Drückt
man nämlich eine aus einer größeren Anzahl von Windungen bestehende Feder zusammen,
so biegt sich dieselbe oft ungefähr in der lvEtte nach der Seite aus, wiz das in
Abb. 7 dargestellt iGt. Um diesen Nachteil zu vermeiden, müßte man besondere Führungen,
die das Ausweichen verhindern, vorsehen. Durch die in den Abb.3 bis 6 dargestellte
Querschnittsform wird abeT ohne weiteres das seitliche Ausbiegen der Feder beim
Zusammendrücken verhindert, weil jede einzelne Windung die nächste führt und somit
jede Windung gezwungen ist, die richtige Lage einzunehmen.
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Die Vermeidung des Ausbiegens der Feder ist auch deswegen wichtig,
namentlich bei großem Querschnitt derselben, weil das Aufeinanderliegen der einzelnem
Windungen durch das seitliche der Feder verschlechtert und damit der übergangswiderstand
vergrößert wird. Dieser Nachteil w&d also-auch durch die neue Farmgebung des
Federquerischnitts verhindert.