DE238474C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

238474 KLASSE 21 c. GRUPPE

Patentiert im Deutschen Reiche vom 28. Februar 1911 ab.

Der Gegenstand der Erfindung betrifft eine elektromagnetische, durch Quecksilberverdrängung wirksame Schalteinrichtung für elektrische Ströme, insbesondere für die Begrenzung der Stromentnahme aus Beleuchtungsnetzen. Apparate nach diesem Prinzip sind in verschiedenen Ausführungsformen bekannt, von denen eine die folgende Einrichtung hat.

In die Wand einer Glasröhre sind die beiden

ίο Kontaktstifte eingeschm.olzen. Der Raum in der Glasröhre unterhalb dieser Einschmelzungen ist mit Quecksilber angefüllt, jedoch nur so hoch, daß die Kontaktstifte noch nicht berührt werden; kommt aber ein Fremdkörper von entsprechendem Rauminhalt und Gewicht zu dem Quecksilber hinzu, so wird dieses durch Verdrängung bis an die Kontaktstifte hochgetrieben und damit die elektrische Verbindung hergestellt. Die Ausschaltung erfolgt durch elektromagnetisches Anheben des Verdrängungskörpers.

Bei der Verwendung einer solchen Einrichtung als Strombegrenzer oder Blinklichtschalter machen sich folgende Mängel störend bemerkbar:

1. Verunreinigung des Quecksilbers und schneller Verbrauch der reduzierenden Gasfüllung, weil der Unterbrechungsfunke zwischen Platin und Quecksilber, also verschiedenen Metallen, gebildet wird;

2. geringe Belastungsfähigkeit der in die Glaswand eingeschmolzenen Kontaktstifte;

3. der notwendigerweise aus Eisen bestehende Verdrängerkolben bewegt sich in dem Räume, durch dessen Wand die Kontaktstifte eintreten, so daß Stromschließungen durch den Eisenkörper möglich sind, die zu einer Zeit auftreten, in der Unterbrechung gewünscht ist.

Diese Mängel werden bei einer anderen bekannten Einrichtung vermieden, die beispielsweise gemäß Fig. 1 ausgeführt sein kann. Hier ist ein röhrenförmiges Hauptgefäß g vorgesehen, in dessen Wand keine Kontaktstifte eingeschmolzen sind, und in dem sich nur der eiserne Verdränger ν und das zu verdrängende Quecksilber Hg befinden. In das Hauptgefäß g münden zu beiden Seiten zwei Nebengefäße η_Λ und n₂, in deren Böden die Stromzuführungen C₁ und C₂ eingeschmolzen sind, welche von der Quecksilberfüllung der Nebengefäße dauernd bedeckt und dadurch auch dauernd gekühlt werden. Durch diese Anordnung ist die Stromunterbrechungsstelle von den eingeschmolzenen Stromzuführungen C₁ und C₂ nach den Verbindungsstellen zwischen dem Hauptgefäß und den Nebengefäßen verlegt, und die Unterbrechung findet nur zwischen Quecksilber statt. Auch die Gefahr einer Stromschließung durch den eisernen Verdränger ν ist beseitigt, weil in dem Wege des Verdrängers überhaupt keine stromführenden Hindernisse liegen.

Bei beiden beschriebenen Einrichtungen aber sind noch nachstehende Übelstände vorhanden. Die Unterbrechungen treten so häufig auf, daß das beabsichtigte Erlöschen und Wiederaufleuchten der Glühlampen überhaupt nicht erfolgt, sondern nur eine schwache Beunruhigung des Lichtes wahrnehmbar ist. Außerdem wird durch die große Anzahl von Unterbrechungsfunken der ganze Apparat sehr stark erwärmt

und das Vakuum des Gefäßes verschlechtert bzw. die reduzierende Gasfüllung schnell verbraucht.

Um daher die Häufigkeit und die Unregelmäßigkeit der Unterbrechungen zu regeln, muß die Beweglichkeit des Verdrängers ν gedämpft werden. Eine solche dämpfende Wirkung könnte durch einen Hilfsmagneten oder durch eine dauernd von Strom durchflossene Spule auf

ίο den Verdränger ν ausgeübt werden. Auf wesentlich einfachere Art erfolgt aber gemäß der Erfindung die Dämpfung durch mechanische Bremsung, indem man die Reibung benutzt, welche bei der Bewegung des Verdrängerkörpers ν auf der Glaswand entsteht, wenn das Glasgefäß g unter einem hinreichenden Winkel geneigt wird, wie es in Fig. 2 dargestellt ist. Wird dieser Winkel richtig gewählt, dann entsteht sowohl bei der Abwärtsbewegung des Verdrängers ν eine Schwächung der treibenden Kraft, nämlich der Erdschwere, als auch bei seiner Aufwärtsbewegung, welche ja beim Öffnen des Stromkreises in Frage kommt, eine Schwächung des zu überwindenden Widerstandes.

Man erreicht also eine Beschleunigung des Öffnungsvorganges und eine Verzögerung des Schließungsvorganges, insbesondere aber eine Verminderung der Unterbrechungszahl. Außerdem spart man hierdurch an Amperewindungen für das Anheben des Eisen verdrängers.

Ein Apparat, der nach diesen Gesichtspunkten aufgebaut ist, wird durch Fig. 2 und 3 erläutert. Die mittels der Schiene p befestigte Spule s umschließt das Hauptgefäß g und bestimmt durch die Richtung ihres Hohlraumes auch die erforderliche Neigung des Glasgefäßes g mit seinen Nebengefäßen. In dem Hauptgefäß g befindet sich der eiserne Verdränger v, der bei entsprechendem Stromdurchgang in den Spulenraum hineingezogen wird. Hierdurch wird die Vereinigung der Quecksilberfüllungen in den Nebengefäßen mit der Quecksilberfüllung in dem mittleren Hauptgefäß aufgehoben, und der Verdränger gleitet aus dem Spulenraum auf der Glaswand wieder herab, wobei er infolge der Neigung des Gefäßes die erforderliche Verzögerung erfährt. Bei dem Herabgleiten des Verdrängers ν wird durch diesen Quecksilber aus dem Hauptgefäß in die Nebengefäße getrieben, wodurch die elektrische Verbindung wieder hergestellt ist und der Verdränger von neuem hochgezogen wird. Dieses Spiel wiederholt sich so lange, als die Stromstärke die erforderliche Amperezahl aufweist.

Zwecks Einstellung der Empfindlichkeit des ganzen Apparates kann die Lage des Gefäßes g zur Spule s derart verändert werden, daß der eiserne Verdränger υ der Spule s genähert oder von ihr entfernt wird.

Ein weiterer wichtiger Vorzug des in geneigter Lage angeordneten Quecksilbergefäßes ist die Ausgleichung der bei der Fabrikation unvermeidlichen Füllfehler. Bei allen senki'echt angeordneten Quecksilberunterbrechergefäßen, gleichviel, ob mit Elektroden in der Hauptgefäßwand oder in Nebengefäßen, ist die Standhohe des Quecksilbers in dem zugeschmolzenen Gefäß nicht mehr zu ändern. Sobald jedoch das Gefäß geneigt und dabei drehbar angeordnet ist, kann die Entfernung zwischen Elektrode und Quecksilberoberfläche beliebig geändert werden. Auch bei dem dreiteiligen Gefäß kann durch Drehen des geneigt angeordneten Gefäßes ein etwa vorhandener Quecksilberüberschuß (Füllfehler) nach einem der beiden Nebengefäße geleitet Werden, um dadurch die Trennung des Quecksilbers im Hauptgefäß von dem in den beiden Nebengefäßen enthaltenen zu gleicher Zeit zu erreichen.

Nach erfolgter Einstellung der Quecksilberfüllung und der magnetischen Zugkraft wird die Lage des Gefäßes g durch Anziehen der Rohrschelle r, die durch die Strebe α mit der Schiene φ verbunden ist, endgültig festgelegt.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch :

   Elektromagnetischer, durch Quecksilberverdrängung wirksamer Strombegrenzer, dadurch gekennzeichnet, daß das Quecksilbergefäß (g) geneigt angeordnet ist, so daß der Verdrängungskörper (ν) auf der Gefäßwand aufliegt.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.