DE235434C

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Publication number: DE235434C
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Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- M 235434 KLASSE 21 c. GRUPPE

ERWIN HILLIGER in BERLIN.

in Dampf verwandelt wird.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 30. April 1910 ab.

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Selbstunterbrecher, bei dem man in bekannter Weise zur selbsttätigen Stromunterbrechung die Stromwärme benutzt, indem man in den zu unterbrechenden Stromkreis die Metallfüllung einer nicht leitenden Röhre einschaltet, die an einer Stelle so verengt ist, daß sich bei Überschreitung einer gewissen Stromstärke an dieser • Stelle das Metall, z. B. Quecksilber, in Dampf

ίο verwandelt.

Zur selbsttätigen. Wiedereinschaltung des Stromes hat man auch bereits bei einer Sicherung die Unterbrecherröhre so eingerichtet, daß sich die zu beiden Seiten der Unterbrechungsstelle befindlichen Quecksilbermassen wieder vereinigen können, wenn die Temperatur infolge der Stromunterbrechung an dieser Stelle wieder so gesunken ist, daß sich die entstandenen Quecksilberdämpfe niederschlagen können. Bei dieser bekannten Sicherung soll der Strom naturgemäß erst wieder selbsttätig eingeschaltet werden, wenn durch Beseitigung der Störung im Stromkreis die normale Stromstärke wieder hergestellt ist. Die Sicherung ist deshalb so gebaut, daß die selbsttätige Wiedereinschaltung erst nach" längerer Zeit eintritt, damit inzwischen die Störung beseitigt werden kann.

Bei dem Selbstunterbrecher nach der Erfindung, der insbesondere zur Reklamebeleuchtung dienen soll, wird dagegen bezweckt, den Strom mehrere. Male, z. B. zwanzigmal in der Minute, selbsttätig zu unterbrechen und wieder zu schließen. Dies wird dadurch erreicht, daß die Metallfüllung der Röhre an der Unterbrechungsstelle bei normaler Stromstärke in Dampf verwandelt und die Röhre durch einen Kühler auf einer unterhalb der Siedetemperatur des Metalles liegenden Temperatur gehalten wird. Während durch die richtige Bemessung des Querschnitts der Metallfüllung an der Unterbrechungsstelle in bezug auf die normale Stromstärke die selbsttätige Unterbrechung des Stromes gesichert ist, wird erst durch den Kühler ermöglicht, in der Zeiteinheit die gewünschte Anzahl von Unterbrechungen zu gewährleisten, da diese von der Schnelligkeit der Abführung der Wärme nach erfolgter Unterbrechung abhängt.

Die Anzahl der Unterbrechungen kann außerdem noch leicht durch Änderung der Stromstärke unter Beibehaltung der normalen Strom- stärke des zu unterbrechenden .Arbeitsstromes geregelt werden, wenn man die Metallfüllung der Röhre in den mit einem Regelungswiderstand versehenen Stromkreis eines Relais einschaltet, durch das erst der Hauptstromkreis abwechselnd geöffnet und geschlossen wird.

Auf der Zeichnung sind zwei Ausführungsformen des Stromunterbrechers nach der Erfindung dargestellt. Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform des Stromunterbrechers im Längsschnitt bei Einschaltung in einen Stromkreis mit großer Stromstärke. Fig. 2 zeigt eine andere Ausführungsform des Stromunterbrechers im Längsschnitt.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform besteht der Stromunterbrecher aus einer

U-förmig gebogenen, mit Quecksilber ι gefüllten Glasrohre 2, die in der Mitte zwischen den Schenkeln 3, 4 an der Stelle 5 wesentlich verjüngt ist. In das Quecksilber der Schenkel tauchen ständig mit den Anschlußklemmen 6,7 verbundene Kontaktkörper 8, 9 ein. Die Röhre 2 ist z. B; mittels Stützen 10 in einem Gefäß 11 befestigt, welches bis zur Höhe des Quecksilbers mit einer Kühlflüssigkeit 12, z. B. Öl, gefüllt ist.

Soll der Unterbrecher beispielsweise zum ab-

, wechselnden Ein- und Ausschalten einer größeren Anzahl Lampen 13 dienen, so wird zweckmäßig durch ihn ein Relais 14 beeinflußt, durch welches erst der Stromkreis, in dem die Lampen liegen, geöffnet und geschlossen wird. Zu diesem Zwecke ist z. B. die Klemme 6 des Stromunterbrechers unter Einschaltung eines Regelungswiderstandes 15 durch eine Leitung 16 mit der einen an die Stromquelle angeschlossenen· Netzleitung 17 und die andere Klemme 7 durch eine Leitung 18 mit der einen Klemme 19 des Relais 14 verbunden, während dessen andere Klemme 20 durch eine Leitung 21 an die andere, von der Stromquelle kommende Netzleitung 22 angeschlossen ist. Das Relais besteht bei der dargestellten Ausführungsforni in bekannter Weise aus einem Elektromagneten 23, dessen Wicklung an die Klemmen 19, 20 angeschlossen ist, und der einen federnden Anker 24 beeinflußt, welcher durch eine Zugfeder 25 gegen einen Anschlag 26 gezogen wird. Der Anker 24 ist durch eine Leitung 27, in welcher die Lampen 13 eingeschaltet sind, an die Netzleitung 17 angeschlossen, während ein mit· dem Anker zusammenwirkender Kontaktstift 28 durch eine Leitung 29 mit der Netzleitung 22 verbunden ist.

Der Querschnitt der Glasrohre 2 ist an der

Stelle 5 so klein bemessen, d. h. der Widerstand der durch das Quecksilber 1 gebildeten Leitung ist an dieser Stelle so groß, daß die Stromwärme, welche von der Stromstärke in dem Unterbrecherstromkreis abhängt, 357 ° C,, die Siedetemperatur des Quecksilbers, erreicht, während der Querschnitt des übrigen Teiles der Röhre 2 so groß ist, daß die Stromwärme wesentlich unter 357⁰C. bleibt.

An der Stelle 5 wird daher das Quecksilber in Dampf verwandelt. Sobald die Spannung des Quecksilberdampfes so groß geworden ist, daß sie das Gewicht der zu beiden Seiten der Stelle 5 befindlichen Quecksilbersäulen übersteigt, wird der Quecksilberfaden 1' an der Stelle 5 auseinandergerissen und infolge der bedeutend geringeren Leitungsfähigkeit des Quecksilberdampfes der Strom so geschwächt, daß er praktisch unterbrochen ist.

Bei Einschaltung des Stromes z. B. durch den Regelungswiderstand 15 wird daher der Anker 27 durch den Elektromagneten 23 zu-

.60 nächst angezogen, da der Strom vor der Erwärmung des Quecksilbers 1 durch dieses hindurchtreten kann. Der Stromkreis der Lampen 13 wird dadurch geschlossen, so daß diese brennen. Wird nunmehr durch die Verdampfung des Quecksilbers an der Stelle 5 der Stromkreis des Elektromagneten 23 unterbrochen, so wird der Anker 24 durch die Feder 25 von dem Kontaktstift 28 abgehoben und dadurch ebenfalls der Stromkreis der Lampen 13 unterbrochen, so daß diese erlöschen.

Da infolge der Unterbrechung des. Stromes an der Stelle 5 die Erwärmung aufhört, jedoch Wärme von dem kühleren flüssigen Quecksilber aufgenommen wird und durch die Wandungen der Glasrohre 2 hindurch in das Öl 12 übergeht, so schlägt sich allmählich der Quecksilberdampf an den Unterbrechungsstellen des flüssigen Quecksilbers und an der Wandung der Röhre 2 nieder. Nach Maßgabe der Verflüssigung des Quecksilberdampfes werden die zu beiden Seiten der Unterbrechungsstelle liegenden . Quecksilberfäden durch ihre Gewichtswirkung einander genähert, wozu unter Umständen auch bei einer schnellen Verdichtung des Quecksilberdampfes ein an der Stelle 5 entstehendes Vakuum beitragen kann, bis sich die Quecksilberfäden wieder berühren. Hierdurch wird der Stromkreis des Elektromagneten 23 wieder geschlossen, der Anker 24 angezogen und dadurch der Stromkreis der Lampen 13 geschlossen, so daß diese wieder leuchten.

Bei Verwendung von Quecksilber als Widerstandsmetall an der Unterbrechungsstelle können je nach der Stärke der Einschnürung etwa drei bis zwanzig Unterbrechungen in der Minute erreicht werden.

Durch Änderung der Stromstärke des Unterbrecherstromkreises z. B. mit Hilfe des Regelungswiderstandes 15 kann die Anzahl der Unterbrechungen auch bei gleichbleibender Einschnürung in gewissen Grenzen geregelt werden. Da die Anzahl der Unterbrechungen auch von der Schnelligkeit der Abführung der Wärme an der Unterbrechungsstelle nach erfolgter Unterbrechung abhängt, so hat man es in der Hand, durch die Art der Kühlung der Röhre 2 die Unterbrechungszahl in gewissen Grenzen weiter zu regeln.

Ferner kann die Unterbrechungszahl durch Änderung der Höhe der Quecksilbersäule in den Sqhenkeln 3, 4 der Röhre 2 oder auch durch Anordnung besonderer Belastungskörper geregelt werden.

Die mit Metall gefüllte Unterbrecherröhre kann natürlich auch, wie Fig. 2 zeigt, als gerade Röhre ausgebildet und stehend angeordnet sein. Die Röhre ist dann zweckmäßig von einem mit einer Kühlflüssigkeit 30 gefüllten zylindrischen Mantel 31 umgeben.

Als Metallfüllung kann an Stelle von Quecksilber ein leicht schmelzbares Metall oder eine Metallegierung verwendet werden. In diesem

Falle muß das Metall vor der Inbetriebsetzung des Unterbrechers durch eine Heizvorrichtung auf seine Schmelztemperatur erwärmt werden.

Claims

Patent-Ansprüche:

i. Elektrischer Selbstunterbrecher, bei dem die in einen Stromkreis eingeschaltete Metallfüllung einer nicht leitenden Röhre an einer verengten Stelle zeitweise in Dampf verwandelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallfüllung (ι) der Röhre (2) bei normaler Stromstärke des zu unterbrechenden Stromes in Dampf venvandelt und die Röhre durch einen Kühler (12 in Fig. 1 und 30 in Fig. 2) auf einer unterhalb der Siedetemperatur des Metalles liegenden Temperatur gehalten wird.
2. Schalteinrichtung mit Selbstunterbrecher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallfüllung (1) der Röhre (2) in den mit einem Regelungswiderstand (15) versehenen Stromkreis eines Relais (23,24) eingeschaltet ist, durch das der Hauptstromkreis (27,29) abwechselnd geöffnet und geschlossen wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.