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Kurzschlussschalter
EMI1.1
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Die in Fig. 1 dargestellte Glühlampe 10 besitzt einen aus Quarzglas bestehenden Zylinderkolben 11, in den ein schraubenlinienförmig gewickelter Glühkörper 12 aufgenommen ist, der zwischen den axial verlaufendenHalterungsdrähten 13 und 14 ausgespannt ist. Der Halterungsdraht 13 besteht aus einem Molybdändraht 15, der an der Stelle der Lampenquetschung 16 über eine aus Molybdän bestehende Folie 17 in den äusseren, aus Nickel bestehenden Stromzuleitungsdraht 18 übergeht. Der Halterungsdraht 14 ist in entsprechenderweise aus einemMolybdändraht 19, einer Molybdänfolie 20 und dem äusseren, aus Nickel be- stehenden Stromzuleitungsdraht 21 aufgebaut. Weiterhin ist der Kolben 11 mit dem Abschmelzpunkt 22 des Entlüftungsröhrchens versehen.
Im Kolben 11 befindet sich eine Gasfüllung, welche etwas freies Jod oder eine solche Jodverbindung enthält, dass beim Betrieb der Lampe und der dadurch entstandenen Erhitzung des Kolbengefässes Jod aus dieser Verbindung frei wird. Dieses Jod geht mit dem Material des Glühkörpers, meistens Wolfram, den sogenannten Jodkreislauf ein, wodurch die Kolbenwand in viel geringerem Masse geschwärzt wird als bei Abwesenheit von Jod. Ausserdem tritt infolge dieses Jodkreislaufes unter gewissen Verhältnissen eine Regeneration des Glühkörpers 12 auf.
Die dargestellte Lampe ist dazu bestimmt, in Reihenschaltung verwendet zu werden, d. h. dass diese Lampe zusammen mit mehreren entsprechenden Lampen, die je z. B. für eine Spannung von etwa 10 Volt berechnet sind, in Reihe zwischen die Klemmen einer Spannungsquelle mit einer Spannung von z. B. 50 Volt geschaltet werden. In dem beispielsweise gewählten Fall werden also fünf Lampen in Reihe geschaltet.
Würden keine besonderen Massnahmen getroffen, so hat das Durchbrennen einer der Lampen zurFolge, dass sämtliche andern mit dieser in Reihe liegenden Lampen gleichfalls erlöschen. Um diesem Mangel zu begegnen, ist jede Lampe mit einem Kurzschlussschälter 30 versehen.
Der Kurzschlussschalter 30, der in Fig. 2 in grösserem Massstab dargestellt ist, besitzt zwei Stromzuleitungsdrähte 31 und 32, deren Enden bei 33 und 34 mit den äusseren Stromzuleitungsdrähten 18 und 21 der Lampe verlötet sind. Auf das andere Ende des Stromzuleitungsdrahtes 31 an der Stelle des Schalters 30 ist der hier rohrförmig ausgebildete, aus Aluminium bestehende Träger 35 aufgeschoben, der mit dem Stromzuleitungsdraht 31 in elektrisch leitendem Kontakt steht. Die Aussenseite 36. des rohrförmigen Trägers 35 ist elektrisch oxydiert, d. h., dass diese Aussenseite auf elektrolytischem Wege mit einer elektrisch isolierenden, aus Aluminiumoxyd bestehenden Deckschicht 36 versehen ist. Um die Aussenseite herum ist das dem Schalter 30 zugekehrte Ende 37 des Stromzuleitungsdrahtes 32 eng aneinander anschliessend schraubenlinienförmig gewickelt.
Dieser Draht ist blank ; infolge des Vorhandenseins der Deckschicht 36 besteht aber kein elektrischer Kontakt zwischen dem Träger 35 und dem schraubenlinienförmig gewickelten Teil 37.
Wenn die dargestellte Lampe defekt werden sollte und somit im dargestellten Beispiel zwischen den miteinander in Berührung befindlichen Oberflächen des Drahtendes 37 und der Aussenseite des Trägers 35 eine Spannung von etwa 50 Volt anliegt, so schlägt die Deckschicht 36 an einer oder mehreren der Berührungsstellen zwischen dem schraubenlinienförmigen Teil 37 und dem Träger 35 durch, und es entsteht an den Durchschlagstellen derDeckschicht36 ein elektrisch leitender Kontakt zwischen den betreffendenTei- len des schraubenlinienförmigen Teiles 37 des Stromzuführungsdrahtes und dem Träger 35. Auf diese Weise ist also unabhängig vom durchgebrannten Glühkörper 12 der Lampe l u eine elektrisch leitende Verbindung zwischen den Halterungsdrähten 13 und 14 hergestellt.
Wenn keine besonderen Massnahmen getroffen sind, ergibt sich, dass die Abweichung von dem Wert, bei dem der Kurzschlussschalter wirksam wird, verhältnismässig gross sein kann. Dies beeinflusst die Zuverlässigkeit des Schalters nachteilig. Um diesem Nachteil zu. begegnen, sind die Räume 38 zwischen den Windungen des schraubenlinienförmig gewickelten Drahtteiles 37 und dem Träger 35 mit einer zusammenhängenden Masse ausgefüllt, die in diesem Falle aus Silberteilchen mit einem Durchmesser von höchstens 1 Mikron aufgebaut ist. Hiedurch wird die Möglichkeit eines Stromübergangs zwischen dem Träger 36 und dem schraubenlinienförmig gewickelten Draht 37 nach dem Durchschlag der Deckschicht 36 beträchtlich vergrössert.
Wahrscheinlich wird der gute Stromdurchgang durch die Deckschicht noch durch das Schmelzen der Metallteilchen unter dem Einfluss der im Schalter auftretenden Durchschlagsspanuungerhöht. Diese äusserst kleinen geschmolzenen Metallteilchen können dann durch die Poren der elektrisch oxydierten Deckschicht 36 hindurch in den Träger 35 eindringen.
Ausser Draht mit einem kreisförmigen Querschnitt kann auch Draht mit einem andern, z. B. eckigen Querschnitt oder Draht mit einem flachen oder abgeplatteten Querschnitt für das gestellte Ziel in Frage kommen und um den Träger 35 herum gewickelt werden.
Bei der Herstellung des Kurzschlussschalters wird vorzugsweise wie folgt verfahren :
Der schraubenlinienförmige Teil 37 des Drahtes 32 wird vorzugsweise mit einem Innendurchmesser
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gewickelt, der etwas kleiner ist als der Aussendurchmesser des Trägers 35. Der Teil 37 wird zum Aufbringen auf den Träger 35 etwas zurückgewickelt, so dass sein Innendurchmesser dann etwas grösser ist als der Aussendurchmesser des Trägers 35, in diesem Zustand über den Träger 35 geschoben und dann losgelassen.
Infolge der Federkraft des Drahtmaterials versucht der schraubenlinienförmige Teil 37 seinen ursprünglichen Durchmesser wieder anzunehmen und klemmt sich dadurch fest auf den Träger 35.
Anschliessend wird die Füllmasse, vorzugsweise in Form einer Suspension, welche ein organisches Bindemittel enthalten kann, in die Räume zwischen den Windungen und. dem Träger gebracht. Nach dem Aufbringen wird das Gebilde vorzugsweise einer Wärmebehandlung unterworfen.
Nachdem der Schalter auf diese Weise fertiggestellt ist, wird dessen Aussenfläche vorzugsweise durch eine aus Kunststoff bestehende Schicht 39, die in Fig. 2 nur gestrichelt dargestellt ist, von der Umgebung abgeschlossen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Kurzschlussschalter, insbesondere geeignet zur Verwendung in Parallelschaltung zu einem Glühkör- pet, wie er bei in Reihe zu schaltenden Glühlampen vorhanden ist, wobei der Schalter einen aus Aluminium bestehenden Träger besitzt, mit dem der eine Stromzuleitungsdraht elektrisch leitend verbunden ist und ein Teil des andernStromzuleitungsdrahtes schraubenlinienförmig auf die elektrisch oxydierte Aussenseite dieses Trägers gewickelt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Räume zwischen den auf dem Träger liegenden Windungen des zweiten Stromzuführungsdrahtes und der Oberfläche des Trägers mit einer zusammenhängenden, wenigstens teilweise aus einem Edelmetall bestehenden metallischen Masse ausgefüllt sind,
welche aus Teilchen mit einem Durchmesser von höchstens 1 Mikron aufgebaut sind.