DE259245C

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Publication number: DE259245C
Application number: DENDAT259245D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 2\g. GRUPPE

SIEMENS & HALSKE AKT-GES. in BERLIN.

Selbsttätiger Unterbrecher für hohe Belastung. Patentiert im Deutschen Reiche vom 29. September 1911 ab.

Gegenstand der Erfindung ist ein selbsttätiger Unterbrecher für hohe Stromstärken. ■ Erfindungsgemäß wird ein Flüssigkeitsstrahl aus einem Elektrolyten verwendet, der mit Strom belastet wird. Die Unterbrechung erfolgt infolge Verdampfung oder Vergasung des Elektrolyten durch den elektrischen Strom oder durch Gasdruckstößer, die gegen den Flüssigkeitsstrahl gerichtet sind und auch zur Unterstützung

ίο der elektrischen Unterbrechungsmittel dienen können.

In Fig. ι ist eine Ausführungsform der Erfindung schematisch dargestellt. In einem Gefäß α befindet sich der Elektrolyt, beispielsweise verdünnte Schwefelsäure, der durch eine Düse b in einem Strahl in das Gefäß c fließt. Das Gefäß α bildet gleichzeitig die Anode, während die Kathode d in dem Gefäß c liegt.
Für dauernden Betrieb kann man eine Umlaufvorrichtung einschalten, welche die Flüssigkeit von dem Gefäß c wieder nach α hebt. Man läßt ζ. B. die Rückleitung oberhalb des Flüssigkeitsspiegels in α münden und die zurückgehobene Flüssigkeit in Tropfen herunterfallen, damit die Umlaufvorrichtung an der Stromleitung nicht teilnimmt. Statt der Unterbrechung der Leitung kann man auch ein isolierendes Rohr einschalten, das so lang und dünn ist, daß der Widerstand der Flüssigkeitssäule in dem Rohr gegenüber dem aus der Düse strömenden Strahl groß ist.

Das Herumspritzen beim Auftreffen des Strahles auf die Flüssigkeit in dem Gefäß c verhindert man z. B. durch Dämpfungsflächen aus isolierendem Material oder durch Glas- oder Asbestwolle, die den herunterfallenden Strahl aufsaugt.

Die Zahl der Unterbrechungen kann durch die Ausflußgeschwindigkeit des Strahles und die Strahllänge geregelt weiden. Bei einer bestimmten Geschwindigkeit und Strahllänge braucht der unterbrochene Strahl eine gewisse Zeit, um sich wieder neu zu bilden.

Da ferner eine für die Unterbrechung notwendige Flüssigkeitsmenge des Strahles während der kurzen Fallzeit veidampfen muß, so folgt daraus die hohe Belastungsmöglichkeit des Unterbrechers, die für die größten Energiemengen ausreicht und durch Wahl des Elektrolyten noch geändert werden kann. Während man mit einem Wehnelt-Unterbrecher einen Strom von etwa 20 bis 30 Ampere und 110 Volt unterbrechen kann, haben sich mit einem Apparat gemäß der Erfindung Ströme von 200 Ampere und 440 Volt unterbrechen lassen. Diese große Energiemenge stellt noch keineswegs die oberste Grenze dar.

Außerdem arbeitet der Unterbrecher überaus wirtschaftlich. Während das Schaubild für den Stromverbrauch eines Wehnelt-Unterbrechers in Fig. 2 zeigt, daß fast während der ganzen Zeit zwischen zwei Unterbrechungen die volle Stromstärke für die Verdampfung der Flüssigkeit verbraucht wird, erkennt man aus dem Schaubild des Stromverbrauchs eines Unterbrechers gemäß der Erfindung in Fig. 3, daß der Strom während des größten Teils der Zeit zwischen zwei Unterbrechungen vollständig

unterbrochen ist, dann sehr langsam ansteigt j und nur ganz kurze Zeit deri Höchstwert erreicht.

Um den Ausbreitungswiderstand des Strahles an der Auffallstelle zu verringern, gibt man ihm einen besonderen Querschnitt, beispielsweise in der Form eines dünnen Bandes, eines Hohlzylinders oder eines andern Hohlkörpers mit geringer Wandstärke. Diese Form des Strahles

ίο möge als Mantelstrahl bezeichnet werden.

In Fig. 4 ist eine derartige Anordnung dargestellt. Der Elektrolyt strömt aus einer ringförmigen Düse e von etwa 40 mm Durchmesser und ¹Z₂ mm Stärke. Dieser Querschnitt entspricht einem vollen Strahl von 9 mm Durchmesser. Es ist indessen schwierig, größere Mantelstrahlen gleichmäßig zu unterbrechen; man verwendet daher vorteilhaft eine Hillsunterbrechung, indem man Druckstöße auf ihn einwirken läßt. Man leitet z. B. von unten in den Mantelstrahl Knallgas und bringt oben einen glühenden Platindraht an. Das durch die Flüssigkeit im unteren Gefäß aufsteigende Knallgas entzündet sich an dem glühenden Platindraht, und der nach allen Seiten sich gleichmäßig ausbreitende Explosionsdruck zerreißt den Mantelstrahl vollständig und gleichmäßig. Auch die Auspuffgase eines Verbrennungsmotors kann man in das Innere des Mantelstrahles leiten und ihn dadurch zerreißen. Bei fahrbaren Röntgeneinrichtungen, bei denen die Dynamomaschine durch einen Verbrennungsmotor angetrieben wird, kann diese Einrichtung von Vorteil sein.

Man kann auch eine Einrichtung nach Fig. 1 und 4 miteinander vereinigen, indem man einen vollen Strahl und einen Mantelstrahl gleichzeitig verwendet und den vollen Strahl im Innern des Mantelstrahles herunterfallen läßt, wie Fig. 5 zeigt. Dann wird bei Unterbrechung des vollen Strahles durch den Dampfdruck auch der Mantelstrahl zerrissen.

Die Unterbrechung kann man ferner dadurch erleichtern, daß man den Strahl durch eine längere Röhre führt und Luft mit Unterbrechungen hineinbläst. Es wechseln dann Flüssigkeitssäulen und Luftblasen miteinander ab, und der Austrittsöffnung der Düse wird ein schon unterbrochener Strahl zugeführt.

Eine andere Ausführungsform zeigt Fig. 6.

Der zweite Flüssigkeitsbehälter c wird hierbei in schnelle Umdrehung versetzt, so daß die Oberfläche der Flüssigkeit die Form eines Umdrehungs-Paraboloids annimmt. Die Oberfläche ist ungemein widerstandsfähig gegen auftreffende Flüssigkeitsteilchen und bleibt dauernd glatt.

Läßt man den Zuführungsbehälter α ebenfalls umlaufen, aber mit etwas geringerer Geschwindigkeit, oder ihn in senkrechter Richtung sich bewegen, so trifft der Strahl auf immer neue Stellen des Paraboloids, und die Flüssigkeit hat Zeit, sich zu verteilen.

Damit der Inhalt des Gefäßes c konstant bleibt, läßt man einen dem Zulauf entsprechenden Teil durch die Öffnungen f in ein Gefäß g ablaufen. Auch bei dieser Anordnung kann man wieder eine Umlaufvorrichtung einschalten, indem man das Gefäß c als Zentrifugalpumpe ausbildet und die Flüssigkeit durch eine Leitung in den Behälter α zurückdrückt.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Selbsttätiger Unterbrecher für hohe Belastung, dadurch gekennzeichnet, daß ein Flüssigkeitsstrahl aus einem Elektrolyten durch Strombelastung oder gegen ihn gerichtete Gasdruckstöße unterbrochen wird.

2. Ausführungsform nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Flüssigkeitsstrahl von band- oder ringförmigem Querschnitt (Mantelstrahl) verwendet wird.

3. Ausführungsform nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantelstrahl durch Druckstöße in seinem Innern unterbrochen wird.

4. Ausführungsform nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahl durch eine Röhre geführt und Luft mit Unterbrechungen hineingeblasen wird.

5. Ausführungsform nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Flüssigkeitsstrahl auf. die Oberfläche einer sich schnell drehenden Flüssigkeitsmenge fällt.

6. Aüfsührungsform nach Anspruch 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der sich schnell drehende Behälter an seiner Außenwand als Zentrifugalpumpe ausgebildet ist.

Hierzu 1 Ulan Zeichnungen.