DE250720C

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Publication number: DE250720C
Application number: DENDAT250720D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Gegenstand der Erfindung ist eine Einrichtung zur Verhütung allzu großer Beschleunigung elektromagnetisch bewegter Schwimmer in quecksilbergefüllten Glasgefäßen. Nachstehend beschriebene Apparate geben Beispiele für die Anwendung und den Nutzen der neuen Einrichtung.

Zur häufigen selbsttätigen Öffnung und Schließung elektrischer Stromkreise, z. B. von Glühlampenstromkreisen, sind Schaltapparate mit abgeschlossenen Quecksilberkontakten sehr geeignet. Die einfachsten Apparate dieser Art bestehen aus einer Glasröhre mit Kontakteinschmelzungen und Quecksilberfüllung. In dem

*5 Quecksilber schwimmt ein eiserner Kolben, der den Zweck hat, durch Verdrängung das Quecksilber empor zutreiben, so daß die Kontakteinschmelzungen überflutet und elektrisch verbunden werden. Die Glasröhre ist von einem SoIenoid umgeben, welches beim Durchgang eines genügend starken Stromes den eisernen Kolben bzw. Schwimmer magnetisch emporzieht. Das Quecksilber tritt hierbei zurück und hebt die elektrische Verbindung der eingeschmolzenen Kontakte auf. Der elektrische Strom ist nunmehr unterbrochen, und der Eisenkolben fällt wieder herab, was eine neue Stromschließung zur Folge hat usw.

Solange das Solenoid von einem Strom in einer dem Betriebe angemessenen Stärke durchflossen wird, bringt die Bewegung des Eisenkolbens keinerlei schädliche Wirkung hervor; steigt jedoch etwa bei einem Kurzschluß die Stromstärke plötzlich auf ein Vielfaches des normalen Betrages, so fliegt der Eisenkolben plötzlich empor und durchschlägt die Glaswand trotz der eventuell angebrachten Pufferfeder. Um diese Gefahr zu beseitigen, muß der durch den starken Stromimpuls frei werdende Überschuß an Bewegungsenergie dem Eisenkolben entzogen werden. Dieses Ziel erreicht man gemäß der Erfindung entweder durch eine Bremsvorrichtung, die dann in Tätigkeit tritt, wenn der Eisenkolben seinen normalen Hub überschreitet, oder durch eine Dämpfungseinrichtung, deren Wirkung unter allen Umständen eine übermäßige Erhöhung der Kolbengeschwindigkeit verhindert.

Von Bremseinrichtungen, die nach Überschreitung eines gewissen Maximalhubes wirken, ist in Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel dargestellt. Die ganze Bremseinrichtung befindet sich innerhalb des luftdicht geschlossenen Glasgefäßes g, das mit einer seitlichen, die Kontakte C₁ und C₂ enthaltenden Schaltröhre versehen ist. Auf das obere Ende der Röhre g ist die Spule w aufgesetzt. Unter dem Einfluß dieser stromdurchflossenen Spule bewegt sich der durchbohrte Verdrängerkolben ν auf dem Stift s. An dem oberen Ende des Stiftes s ist ein fester Kopf k mit Pufferfeder f angebracht, während das untere Ende den Teller t trägt. Die Stiftlänge zwischen dem Teller t und dem Kopf k ist so bemessen, daß der Verdränger kolben ν den für die Schaltwirkung erforderlichen Weg ungehindert zurücklegen kann. Der Teller t, ein Teil des Kolbens ν und des Stiftes s sind von Quecksilber eingeschlossen.

Bei etwaigem Kurzschluß fliegt der Kolben ν über die normale Hubhöhe hinaus und schlägt an den Kopf k an. Hierdurch wird aber der an dem unteren Ende des Stiftes s im Quecksilber liegende Teller t emporgezogen und, da das Quecksilber der plötzlichen Bewegung des Tellers t einen erheblichen Widerstand entgegensetzt, wird der übermäßig beschleunigte Verdrängerkolben ν gebremst. Die überschüssige

ίο lebendige Kraft des Kolbens ν wird also verbraucht und der sonst auftretende Schlag gegen die Glaswand verhindert.

Eine andere Ausführungsform, die erst bei Überschreitung einer gewissen Geschwindigkeit des Verdrängerkolbens als Dämpfung wirkt, ist in Fig. 2 dargestellt. An dem unteren Ende des Verdrängers ν ist ein korbartiges, nach unten durch einen Boden b abgeschlossenes Gebilde k befestigt. Seitlich ist dieser Korb k mit öffnungen bzw. Schlitzen ζ versehen, so daß er sich mit Quecksilber füllen kann.. Bewegt sich nun der Eisenkörper mit normaler Geschwindigkeit, entsprechend einer normalen Stromstärke nach oben, so entleert sich der Korb k. durch die Schlitzen, wobei eine Störung oder Beeinflussung des Schaltvorganges nicht auftritt.

Wird dagegen der Kolben υ durch die Wirkung eines übermäßig starken Stromstoßes nach oben gerissen, so ist die Geschwindigkeit des Kolbens bedeutend größer als die Ausflußgeschwindigkeit des Quecksilbers aus dem Korb. Der Korb k kann sich also zunächst nicht entleeren, und das mitgehobene Quecksilber vergrößert die Masse des Kolbens ganz bedeutend.

³S Außerdem wird durch die Wirkung des Bodens b ein Druck auf das Quecksilber zwischen Glas-

' wand g und Korb wand k herbeigeführt, und endlich entsteht durch das Mitreißen der den Korb durchsetzenden und umgebenden Quecksilbermenge ein leerer Raum, der auf die Bewegung des Kolbens ebenfalls hemmend einwirkt. Die Gesamtwirkung dieser Vorgänge ist eine derartige Verzögerung des aufwärts bewegten Verdrängerkolbens v, daß dessen verbleibende lebendige Kraft nicht mehr ausreicht, um die Glaswand zu beschädigen.

Eine ebenso wirksame Einrichtung ist in Fig. 3 dargestellt. Hierbei wird der Korb durch eine entsprechend gewickelte Spiralfeder f mit eingesetztem Blechboden b gebildet. Allgemein werden alle korbartigen Gebilde, gleichviel welcher Herstellungsart, die gewünschte Wirkung hervorbringen, sofern die vorhandenen öffnungen so groß gehalten werden, daß .die Geschwindigkeit der Entleerung des gefaßten Quecksilbers klein ist gegenüber der Geschwindigkeit des übernormal bewegten Eisenkolbens.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Dämpfungseinrichtung für elektromagnetisch bewegte Verdrängerkolben in gläsernen Quecksilberschaltröhren, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdränger kolben mit solchen Brems- oder Dämpfungseinrichtungen ausgerüstet ist, welche bei plötzlichem Emporschnellen des Verdrängers die umschlossene Quecksilbermenge mitreißen und dadurch die überschüssige Bewegungsenergie aufzehren.

2. Ausführungsform nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Eisenschwimmer (v) bei Überschreitung seines normalen Hubes eine von Quecksilber umgebene Staufläche (Kolben oder Teller t) anhebt (Fig. 1).

3. Ausführungsform nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Eisenschwimmer (v) an seinem von Quecksilber umgebenen Ende ein korbartiges Gebilde (aus gelochtem Blech k in Fig. 2 oder aus Drahtwindungen f in Fig. 3, mit Boden b) trägt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.