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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

- JV* 265645 ™ KLASSE 21g. GRUPPE- JV * 265645 ™ CLASS 21g. GROUP

MARCEL von KIEPACH in KRIZEVCI, Kroatien.MARCEL from KIEPACH in KRIZEVCI, Croatia.

Elektrischer Stromunterbrecher. Patentiert im Deutschen Reiche vom 9. Juni 1912 ab. Electric circuit breaker. Patented in the German Empire on June 9, 1912.

Den Gegenstand vorliegender Erfindung bildet ein Unterbrecher, bei welchem ein gasförmiges oder flüssiges Dielektrikum, welches in geeigneter Weise zeitweilig ein Kontaktstück freigibt, eine Widerstandsänderung bzw. Kurzschließung desselben mit einer leitenden Flüssigkeit bewirkt.The subject of the present invention forms an interrupter in which a gaseous or liquid dielectric which is suitably temporarily a contact piece releases a change in resistance or short-circuiting the same with a conductive Liquid causes.

Während bei den bisher gebräuchlichen Stromunterbrechern entweder der Elektromagnetismus' oder rein mechanische Hilfsmittel oder elektrolytische Vorgänge die Unterbrechung des Stromes bewirken, wird bei der vorliegenden Erfindung auf hydrodynamischem Wege der Druck des Wassers aus der Wasserleitung oder der Druck eines flüssigkeitsförmigen bzw. gasförmigen Dielektrikums zum Bewegen einer elektrisch leitenden, spezifisch schwereren Flüssigkeit verwendet zwecks Widerstandsveränderung, die fast einer Unterbrechung gleichkommt, oder einer solchen selbst an einem Kontaktorgan. Unter Bewegung einer leitenden, spezifisch schwereren Flüssigkeit wird hier allgemein die Verdrängung derselben durch ein flüssigkeitsförmiges bzw. gasförmiges Dielektrikum verstanden. While with the circuit breakers in use up to now either the electromagnetism ' or purely mechanical aids or electrolytic processes the interruption effect of the current, is in the present invention on hydrodynamic Paths of the pressure of the water from the aqueduct or the pressure of a liquid or gaseous dielectric used to move an electrically conductive, specifically heavier liquid for the purpose of a change in resistance that is almost equal to an interruption, or one such even on a contact organ. Moving a leading, specifically heavier one Liquid is here generally the displacement of the same by a liquid or gaseous dielectric understood.

Bei den bekannten mechanischen Unterbrechern, welche die Trennung der Kontaktstücke aus festen Metallen ohne Anwendung von festem Isoliermaterial in der Nähe der· Unterbrechungsstellen bewirken, wobei diese unter Öl liegen, findet die Trennung der Kontaktstücke im ersten Augenblick mit verhältnismäßig geringer Geschwindigkeit statt, wödurch eineLichtbogenbildung begünstigt wird.In the known mechanical breakers, which separate the contact pieces made of solid metals without the use of solid insulating material in the vicinity of the Cause interruption points, whereby these are under oil, the separation of the contact pieces takes place in the first moment it takes place at a relatively slow pace, which is why arcing is favored.

Der Lichtbogen wird zwar im Öl erstickt, doch verrußen bald die Kontakte infolge der sich bildenden Kontaktflocken.The arc is smothered in the oil, but the contacts soon soot as a result of the formed contact flakes.

Infolge ■ des Nachziehens des Unterbrechungsfunkens ist eine plötzliche Stromunterbrechung unmöglich gemacht. Durch den dadurch verzögerten Stromabfall wird es auch unmöglich, eine meist erwünschte, spitze Kurvenform zu erzielen.As a result of ■ the follow-up of the interruption spark there is a sudden power interruption made impossible. Due to the delayed current drop, it is also impossible to achieve a mostly desired, sharp curve shape to achieve.

< Es ist auch bekannt, sauerstofffreie Gase unter Druck in den Unterbrechungsraum einzuführen, um ein Oxydieren der Kontakte zu verhindern.<It is also known to introduce oxygen-free gases under pressure into the interruption space, to prevent the contacts from oxidizing.

Bei Quecksilberunterbrechern tritt beim Dauerbetrieb mit großen Energiemengen (bzw. Stromstärken) bald eine Verschlammung des metallischen Quecksilbers ein, wodurch dann einerseits ein Verstopfen der Düsen, andererseits unregelmäßige Unterbrechung erfolgt.Mercury breakers occur in continuous operation with large amounts of energy (or current strengths) soon a silting up of the metallic mercury, which then on the one hand a clogging of the nozzles, on the other hand irregular interruption he follows.

Durch die umständliche Bauart und Wartung, die schwere Zugänglichkeit der beweglichen Teile, die einer starken Abnutzung unterworfen sind, große Übergangswiderstände an den Kontaktbürsten bei größeren Energiemengen, deren Reibungswiderstand und dadurch bedingter verhältnismäßig großer Kraftverbrauch, geräuschvolles Arbeiten, was zuweilen sehr hinderlich ist (z.B. in Röntgen-Laboratorien, bei der drahtlosen Telegraphie usw.), infolge der hohen Tourenzahl bedingte, verhältnismäßig große Abnutzung aller bewegten Teile usw. ist das Anwendungsgebiet der Quecksilberunterbrecher nur beschränkt.Due to the cumbersome design and maintenance, the difficult accessibility of the movable Parts that are subject to heavy wear and tear, large contact resistances on the contact brushes with larger amounts of energy, their frictional resistance and the resulting relatively high power consumption, noisy work, which is sometimes very obstructive (e.g. in X-ray laboratories, in wireless telegraphy etc.), due to the high number of tours, relatively great wear and tear of all moving parts Parts, etc., the area of application of the mercury breaker is only limited.

Von den bekannten Unterbrechern wird beiOne of the known breakers is at

den elektrolytischen die Unterbrechung durch Gasblasen bzw. Dampfblasen, welche die Elektroden zeitweilig vom Elektrolyten isolieren, bewirkt. Die Gasblasen entstehen jedoch hierbei infolge elektrolytischer Prozesse und werden auch teilweise durch diese in Bewegung gesetzt. Von diesen Unterbrechern unterscheidet sich vorliegende Erfindung dadurch, daß hier die Gasblasen nicht aus derthe electrolytic interruption by gas bubbles or vapor bubbles, which the electrodes temporarily isolate from the electrolyte causes. However, the gas bubbles arise as a result of electrolytic processes and are also partly set in motion by this. Different from these breakers present invention in that here the gas bubbles are not from the

ίο Kontaktflüssigkeit selbst auf elektrolytischem Wege gebildet, sondern anderweitig entnommen werden, und daß die Bewegung derselben über den Kontaktteil auf mechanischem bzw. hydromechanischem Wege erfolgt.ίο Contact fluid itself on electrolytic Paths formed, but taken elsewhere, and that the movement of the same takes place via the contact part in a mechanical or hydromechanical way.

Der elektrolytische Unterbrecher ist nicht geeignet, größere Mengen elektrischer Energie vorteilhaft zu unterbrechen; schon deshalb nicht, weil die Unterbrechung nur auf Kosten des Stromes erfolgt.The electrolytic interrupter is not suitable for large amounts of electrical energy advantageous to interrupt; if only because the interruption is only on Cost of electricity takes place.

Außerdem findet keine absolute Stromunterbrechung statt, vielmehr eine Schwankung des Widerstandes zwischen 0,02 bis 100 Ohm, da eine vollkommene Isolierung, d. h. eine vollkommene Umschließung der Elektroden durch Gasblasen, praktisch nicht zu erreichen ist.In addition, there is no absolute power interruption, rather a fluctuation of the resistance between 0.02 to 100 ohms, since a perfect insulation, i. H. a complete enclosure of the electrodes by gas bubbles, practically impossible to achieve is.

Bei den bekannten mechanischen rotierenden oder oszillierenden Unterbrechern ist dieser Übelstand zwar nicht vorhanden, doch beschränkt die Lichtbogenbildung deren Anwendungsgebiet. Sollen kleinere Mengen elektrischen Stromes unterbrochen werden (etwa Bruchteile eines Watts), so versagt der elektrolytische Unterbrecher vollkommen, und auch einige von den bekannten mechanischen Unterbrechern arbeiten nicht mehr befriedigend. In the known mechanical rotating or oscillating breakers this is There is no problem, but arcing limits their field of application. If smaller amounts of electrical current are to be interrupted (about a fraction of a watt), the electrolytic one fails Breaker perfect, and also some of the known mechanical breakers no longer work satisfactorily.

Alle diese Mangel werden durch vorliegende Erfindung vollständig beseitigt. Infolge der geeigneten Anordnung des neuen Verfahrens, Fernhalten von Sauerstoff von der Kontaktstelle und gleichzeitiger Anwendung von Druck an der Kontaktstelle, ist dieser Unterbrecher von der Qualität sowie Quantität der zugeführten elektrischen Energie in weiten . Grenzen unabhängig, da hier im Gegensatz zum eiektrolytischen Unterbrecher die Bewegung der Gasblasen über den Kontaktteil auf mechanischem Wege erfolgt.All of these deficiencies are completely eliminated by the present invention. As a result of Appropriate arrangement of the new process, keeping oxygen away from the contact point and simultaneous application of pressure at the point of contact, this is the breaker on the quality and quantity of the electrical energy supplied to a large extent. Boundaries independent, as here in contrast to the electrolytic breaker on the movement of the gas bubbles over the contact part takes place mechanically.

Um diese Bewegung in geeigneter Weise einzuleiten, kann man vorteilhaft das bekannte Prinzip der Druckluftwasserheber anwenden. Bei diesen Druckluftwasserhebern, die hauptsächlich bei Förderanlagen zum Heben von Sand, Schlamm, Wasser, Rüben usw. Verwendung finden, erfolgt die Bewegung durch das Aufsteigen der Luftblasen im Gefäß, das zweckmäßig als Rohr ausgebildet ist. Hierdurch wird den umliegenden. Flüssigkeitsmolekülen eine Beschleunigung nach aufwärts erteilt. Schaltet man in die mit einer leitenden Flüssigkeit gefüllte Rohrleitung, welche am Wege der bewegten Gasblasen liegt, ein geeignetes Kontaktstück ein, so erfolgt in einem Stromkreis, welcher in Serie mit dem Kontaktstück und der leitenden Flüssigkeit liegt, jedesmal, wenn eine Gasblase den Kontaktteil passiert, und diesen von der Flüssigkeit trennt, eine Stromunterbrechung bzw. eine Widerstandsvergrößerung, die von der Größe der Gasblasen und der Bauart und Anordnung des Kontaktteiles abhängt.In order to initiate this movement in a suitable manner, one can advantageously use the known Apply the principle of the compressed air water lifter. With these compressed air water lifters, which are mainly used in conveyor systems for lifting sand, mud, water, beets, etc. are used, the movement takes place by the rise of the air bubbles in the vessel, which is expediently designed as a tube. This will make the surrounding. Liquid molecules accelerate upwards granted. If you switch into the pipeline filled with a conductive liquid, which lies on the path of the moving gas bubbles, a suitable contact piece takes place in a circuit which is in series with the contact piece and the conductive liquid every time a gas bubble passes the contact part and this from the Liquid separates, a current interruption or an increase in resistance caused by the size of the gas bubbles and the type and arrangement of the contact part depends.

Falls der Druck an der Gaseintrittstelle konstant gehalten wird, bleibt auch die Zahl der Gasblasen, die in der Zeiteinheit einen Querschnitt passieren, konstant; es erfolgt demnach eine konstante Stromunterbrechung, die nur von der relativen Geschwindigkeit der Gasblasen gegenüber der leitenden Flüssigkeit und der Zahl derselben abhängig ist.If the pressure at the gas inlet point is kept constant, the number also remains the gas bubbles which pass a cross section in the unit of time are constant; it takes place therefore a constant power interruption, which only depends on the relative speed of the Gas bubbles with respect to the conductive liquid and the number thereof is dependent.

Während des Steigens im Rohr erreichen die Gasblasen in einem bestimmten Niveau eine solche Volumenvergrößerung (die teils durch Druckverminderung, teils infolge Vereinigung mehrerer Gasblasen bedingt ist), daß sie den ganzen Querschnitt desselben ausfüllen und nun kolbenartig eine gewisse Flüssigkeitsmenge vor sich herschieben. Ein über diesem Niveau angebrachtes Kontaktstück bewirkt eine regelmäßige Stromunterbrechung, falls das Verhältnis »Rohrweite zum Gasdruck« in gewissen, in bekannter Weise zu bestimmenden Grenzen bleibt. Durch Veränderung des Verhältnisses in diesen Grenzen ist es gegeben, die Unterbrechungszahl zu verändern.During the rise in the pipe, the gas bubbles reach a certain level such an increase in volume (which is partly due to a reduction in pressure, partly as a result of union several gas bubbles) that they fill the entire cross-section of the same and now push a certain amount of liquid in front of you like a piston. One over Contact piece attached to this level causes a regular power interruption, if the ratio "pipe size to gas pressure" increases in a certain, known way determining limits remains. By changing the ratio within these limits it is given to change the number of interruptions.

In Fig. ι ist eine beispielsweise Anordnung des Erfindungsgegenstandes veranschaulicht, bei welchem das Kontaktorgan über dem Niveau, in welchem die Gäsblasen die ganze Rohrweite erfüllen, angeordnet ist.In Fig. Ι an example arrangement of the subject invention is illustrated, at which the contact organ is above the level at which the gas bubbles are all Meet pipe width, is arranged.

Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform des Kontaktteiles für einfache Stromunterbrechung. Fig. 2 shows an embodiment of the contact part for simple current interruption.

Durch das in bekannter Weise angeordnete Fußstück F gelangt das Druckgas (bzw. Druckflüssigkeit) in . das mit einer leitenden Flüssigkeit bis zu einer gewissen, jeweils zu ermittelnden Höhe gefüllte Steigrohr 5V Infolge ihres Auftriebes steigt die als Dielektrikum dienende Druckflüssigkeit, die spezifisch leichter als die Kontaktflüssigkeit sein soll, oder das Druckgas im Steigrohr und erfüllt in bekannter Weise in einem bestimmten Niveau die ganze Rohrweite. Es entstehen kolbenartige Gasblasen G bzw. isolierende Flüssigkeitsteile, die ein Dielektrikum zwischen zwei benachbarten leitenden Flüssigkeitskolben J bilden. In dieser Reihenfolge passieren sie ein in geeigneter Weise angeordnetes Kon-The pressurized gas (or pressurized fluid) passes through the foot piece F , which is arranged in a known manner. the ascending pipe 5V filled with a conductive liquid up to a certain height to be determined in each case the whole length of the pipe. Piston-like gas bubbles G or insulating liquid parts are created, which form a dielectric between two adjacent conductive liquid pistons J. In this order they pass a suitably arranged con

taktorgan W₁ in welchem jeweils durch die leitenden Flüssigkeitskolben ein oder mehrere Stromkreise geschlossen werden, welche durch das je-folgende, eventuell komprimierteDielektrikum plötzlich scharf unterbrochen werden. Das Kontaktorgan W ist-"zweckmäßig so ausgebildet, daß eine möglichst große Kontaktfläche erzielt wird. In der Zeichnung sind beispielsweise zwei parallele leitende Ringe V clock element W ₁ in which one or more circuits are closed by the conductive liquid piston, which are suddenly and sharply interrupted by the following, possibly compressed dielectric. The contact element W is expediently designed in such a way that the largest possible contact surface is achieved. In the drawing, for example, two parallel conductive rings V

ίο und Q, welche voneinander und vom Steigerohr durch geeignetes Isoliermaterial, ζ. Β. Hartgummi, Porzellan, Speckstein u. a., isoliert sind, angeordnet. Der leitende Flüssigkeitskolben / stellt die Verbindung zwischen den Kontaktringen V und Q her.ίο and Q, which are separated from each other and from the riser pipe by suitable insulating material, ζ. Β. Hard rubber, porcelain, soapstone, etc., are insulated, arranged. The conductive liquid piston / establishes the connection between the contact rings V and Q.

Wird als Dielektrikum eine Flüssigkeit verwendet, -so ist es vorteilhaft, den Zwischenraum zwischen V und Q' möglichst klein zu bemessen, um eine Lichtbogenbildung zu verhindern. Eine Rußbildung ist hier nicht zu fürchten, da alle Kontaktteile durch die nachfolgenden Flüssigkeitskolben abgewaschen und blank gehalten werden. Es kann auch nur ein Kontaktring isoliert angebracht werden und die Unterbrechung dann zwischen diesem und dem leitenden Flüssigkeitsstrom (bzw. Steigrohr) erfolgen. .If a liquid is used as the dielectric, it is advantageous to dimension the space between V and Q ' as small as possible in order to prevent arcing. Soot formation is not to be feared here, as all contact parts are washed off by the subsequent liquid piston and kept bright. It is also possible to attach only one contact ring in an insulated manner and then to interrupt it between this and the conductive liquid flow (or riser pipe). .

In Fig. 2 ist ein verstellbarer Kontaktteil gezeichnet, bei welchem die Unterbrechung zwischen dem mittels Stellschraube G und Spindel verstellbaren Kontaktstift Q aus Kohle, Kupfer usw. und Kontaktring V er- ■ folgt. Gleichzeitig ist ein Konus T vorgesehen, welcher mittels Handrad K und Spindel gegen das konisch versenkte Kontaktstück V verstellbar angeordnet ist. Derselbe ist aus isolierendem Material, zweckmäßig aus Ton, Mika o. dgl., ausgeführt und dient zur Veränderung des Rohrquerschnittes dicht hinter dem Kontaktstück und gleichzeitig als isolierende Führung für den Kontaktstift Q. Diese Anordnung bezweckt einerseits eine Druckvergrößerung im Bereiche des Kontaktteiles, andererseits eine günstige Abkühlung des verstellbaren Kontaktteiles und des diesen umgebenden, stark beanspruchten Isoliermaterials infolge der plötzlichen Druckver-" minderung hinter demselben, was noch durch Erweiterung des Steigerohres über demselben gefördert werden kann. Ersteres verhindert bei Anwendung von Druckgas erfolgreich eine • Lichtbogenbildung, da der Widerstand des gasförmigen Dielektrikums bekanntlich proportional dem Druck (bis. etwa 20 Atm.) steigt. Die Verhinderung der Lichtbogenbildung wird noch durch die Bewegung des Dielektrikums erfolgreich unterstützt, da sich die etwa bildenden Metalldämpfe und ionisierten Gase nicht ausbreiten können. Letzteres kann man noch dadurch steigern, daß man dem Gas. vor Eintritt in- das Kontaktstück eine rotierende Bewegung etwa durch in bekannter Weise angeordnete Leitkanäle, Nuten oder Vorsprünge (etwa wie bei Gewehrläufen) erteilt. . _In FIG. 2, an adjustable contact part is drawn, in which the interruption between the contact pin Q made of carbon, copper, etc. and the contact ring V, which can be adjusted by means of the adjusting screw G and spindle, takes place. At the same time, a cone T is provided, which is arranged to be adjustable against the conically sunk contact piece V by means of the handwheel K and spindle. The same is made of insulating material, expediently made of clay, mica or the like, and is used to change the pipe cross-section close behind the contact piece and at the same time as an insulating guide for the contact pin Q. This arrangement aims on the one hand to increase the pressure in the area of the contact part, on the other hand favorable cooling of the adjustable contact part and the surrounding, heavily stressed insulating material as a result of the sudden pressure reduction behind it, which can still be promoted by expanding the riser pipe above it gaseous dielectric is known to increase proportionally to the pressure (up to about 20 atm.) The prevention of arcing is also successfully supported by the movement of the dielectric, since the metal vapors and ionized gases that may be formed cannot spread can be increased by adding gas. prior to entry into the contact piece, a rotating movement is imparted, for example, through guide channels, grooves or projections arranged in a known manner (for example as in the case of gun barrels). . _

Zweckmäßig ist der Rohrquerschnitt im Kontaktteil geringer als im übrigen Steigrohr. Dadurch wird der Gasdruck und die Geschwindigkeit der leitenden Flüssigkeitskolben im Kontaktteil derart vergrößert, daß äußerst scharfe kurzdauernde Unterbrechungen erfolgen. Gleichzeitig wird der Übergangswiderstand zwischen Kontaktstück und der leitenden Flüssigkeit infolge der Druckerhöhung sehr vermindert.The pipe cross-section in the contact part is expediently smaller than in the rest of the riser pipe. This increases the gas pressure and the velocity of the conductive liquid piston so enlarged in the contact part that extremely sharp short-term interruptions take place. At the same time, the contact resistance between the contact piece and the conductive liquid is increased as a result of the pressure increase very diminished.

Bei Anwendung eines flüssigen Dielektrikums ist eine bessere Reinigung der Kontakte und dadurch bedingte größere Leistungsfähigkeit gewährleistet. ·When using a liquid dielectric, the contacts are better cleaned and thereby guaranteed greater efficiency. ·

Die Kontakte kann man zweckmäßig auch in der Form von'.Hörnerblitzableitern anordnen, derart,, daß die auseinanderliegenden Teile oben zu liegen kommen (in der Bewegungsrichtung). Dadurch wird eine Lichtbogenbildung zwischen den Kontakten selbst verhindert.The contacts can also be conveniently arranged in the form of horn lightning arresters, in such a way, that the parts that are apart come to lie on top (in the direction of movement). This prevents arcing between the contacts themselves.

Eine solche Anordnung des Kontaktstückes kann man auch dort in das als Steigrohr ausgebildete Gefäß einsetzen, wo die Gasblasen noch nicht die ganze Steigrohrweite (bzw. 90 Gefäßweite) einnehmen. Bei dieser Ausführungsform kann man auch den Kontaktteil entsprechend den bekannten Kontaktstiften (Elektroden) bei elektrolytischen Unterbrechern ausführen und den Strom über denselben zur Kontaktflüssigkeit leiten. Die dabei erzielten Vorteile gegenüber den elektrolytischen Unterbrechern liegen hauptsächlich im geringen Stromverlust und der Möglichkeit, die Unterbrechungszahl zu verändern, ohne ¹Qo an die Qualität sow^Tie Quantität des verwendeten Stromes gebunden zu sein.Such an arrangement of the contact piece can also be used in the vessel designed as a riser pipe where the gas bubbles do not yet occupy the entire riser pipe width (or 90 vessel width). In this embodiment, the contact part can also be designed in accordance with the known contact pins (electrodes) in electrolytic interrupters and the current can be conducted via the same to the contact liquid. The advantages of this achieved in relation to electrolytic breakers are mainly in the low power loss and the possibility of changing the interruption exceeded, no ^one Qo on the quality sow ^T he quantity of stream used to be bound.

Die Unterbrechungszahl kann man fast beliebig steigern, wenn man der leitenden Flüssigkeit vor Eintritt in das Kontaktorgän eine i°5 Beschleunigung unabhängig vom Druck des Dielektrikums erteilt. Man hat nur Sorge zu tragen, daß das Dielektrikum in gleichmäßigen Zeitintervallen einströmt. Gegebenenfalls kann man dies auch durch beliebige mechanische Hilfsmittel bewirken oder unterstützen.The number of interruptions can be increased almost at will if you use the conductive fluid before entering the contactor an i ° 5 acceleration regardless of the pressure of the Dielectric granted. You only have to take care that the dielectric is uniform Time intervals flows in. If necessary, this can also be done by any mechanical means Aid or support.

Nach Passieren des Kontaktteiles werden die Gas- und Flüssigkeitskolben in einem in bekannter Weise ausgebildeten Gas- bzw. Flüssigkeitsabscheider R getrennt, was infolge des Unterschiedes im spezifischen Gewicht leicht erzielt wird. Die Gase treten nach Passieren eines Reduzierventiles und gegebenenfalls unter Einschaltung eines zweiten Abscheiders R aus dem Apparat, ebenso dieAfter passing the contact part, the gas and liquid pistons are separated in a gas or liquid separator R designed in a known manner, which is easily achieved due to the difference in specific weight. The gases exit the apparatus after passing through a reducing valve and, if necessary, switching on a second separator R , as do the

gegebenenfalls benutzte isolierende Flüssigkeit. Die leitende Kontaktflüssigkeit wird wieder gegebenenfalls nach Passieren eines Filters, um Schlamm von den Kontakten fernzuhalten, in das Steigrohr zurückgeleitet.any insulating liquid used. The conductive contact liquid is again if necessary after passing through a filter to keep sludge away from the contacts, returned to the riser.

Für größere Energiemengen und niedere Spannungen wendet man zweckmäßig Quecksilber als Kontaktflüssigkeit an, während als Dielektrikum ein möglichst sauerstofffreiesFor larger amounts of energy and lower voltages, it is advisable to use mercury as a contact liquid, while the dielectric is as oxygen-free as possible

ίο Gas (Wasserstoff, Leuchtgas, Stickstoff usw.) Verwendung findet. Doch liefert auch Kohlensäure und komprimierte Luft gute Resultate. Dabei ist zu beachten, daß infolge des . großen Unterschiedes im spezifischen Gewicht das Steigerohr in bekannter Weise entsprechend kurz zu bemessen ist, da hier die Gasblasen schon viel früher die ganze Steigrohrweite einnehmen (großes Druckgefälle).
Bei Anwendung von Quecksilber als Kontaktflüssigkeit ist es möglich, auch als Dielektrikum eine Flüssigkeit anzuwenden, da diese ein erheblich kleineres spezifisches Gewicht besitzen, z. B, Petroleum, Alkohol oder reines Wasser (zwecks Anschluß an die Wasserleiturig). Die Abscheider sind hier entsprechend dem geringeren Unterschiede im spezifischen Gewicht größer zu bemessen. Zweckmäßig zeigt ein Manometer den Überdruck im Apparat, den man entsprechend der zu unterbrechenden Energie bemessen und einfach mittels des Druckreduzierventils H einstellen kann.ίο gas (hydrogen, luminous gas, nitrogen, etc.) is used. But carbon dioxide and compressed air also give good results. It should be noted that due to the. large difference in specific weight, the riser pipe must be dimensioned accordingly short in a known manner, since here the gas bubbles take up the entire riser pipe width much earlier (large pressure gradient).
When using mercury as a contact liquid, it is possible to use a liquid as a dielectric, since these have a significantly lower specific weight, e.g. B, petroleum, alcohol or pure water (for connection to the water supply). The separators are to be dimensioned larger in accordance with the smaller differences in specific weight. A manometer expediently shows the overpressure in the apparatus, which can be measured according to the energy to be interrupted and easily adjusted by means of the pressure reducing valve H.

Vorliegende Erfindung findet hauptsächlich Verwendung bei Bewältigung größerer Energiemengen und Dauerbetrieb, z. B. der Umformung von Gleichstrom in Wechselstrom.The present invention is primarily used in coping with larger amounts of energy and continuous operation, e.g. B. the conversion of direct current into alternating current.

Hierbei findet eine Umschaltung, Kurzschließung bzw. Unterbrechung der einzelnen Stromkreise statt (s. unter anderem Patent 244170, 207855, 211302). Der Kontaktteil ist bei dieser Anwendungsart zweckmäßig dreiteilig angeordnet, derart, daß der Stromverlauf in der jeweils gewünschten Weise je nach Schaltung bzw/Ausführungsform des zur Anwendung kommenden Apparates er-A switchover, short-circuiting or interruption of the individual takes place here Circuits instead of (see, inter alia, patent 244170, 207855, 211302). The contact part is expediently arranged in three parts in this type of application, so that the current flow in the respective desired manner according to the circuit or / embodiment of the apparatus used

folgt. ' ■follows. '■

Eine beispielsweise Ausführungsform des Kontaktteiles am Unterbrecher gemäß vorliegender Erfindung für den einpoligen Umschalter bei Gleichstromumformer nach Patent 207855 wäre folgende:An example embodiment of the contact part on the interrupter according to the present Invention for the single-pole changeover switch in direct current converters according to patent 207855 would be:

In das Steigrohr, durch welches leitende Flüssigkeitsmengen kolbenartig, bewegt durch Druckgas bzw. Flüssigkeit, passieren, sind drei voneinander sowie vom Steigrohr isolierte Kontaktteile so angeordnet, daß die zwei ersten a, b mit ihren unteren Enden im selben Niveau liegen. Die Länge der Kontaktstücke ist verschieden. α ist ungefähr doppelt so lang als c und b. Zweckmäßig ist c über b angeordnet, und befindet sich dessen obere Kante im selben Niveau mit der Oberkante des Kontaktteiles a. Zweckmäßig sind diese Kontakte durch beliebige bekannte Vor-' richtungen verstellbar angeordnet.In the riser pipe, through which conductive amounts of liquid pass like a piston, moved by pressurized gas or liquid, three contact parts isolated from one another and from the riser pipe are arranged so that the lower ends of the first two a, b are at the same level. The length of the contact pieces is different. α is about twice as long as c and b. Appropriately, c is arranged above b , and its upper edge is at the same level with the upper edge of the contact part a. These contacts are expediently arranged to be adjustable by any known devices.

Der einpolige Umschalter nach Patent 207855 hat folgende Schaltungen auszuführen: Pos. i. Verbindung- von α'und b. Dies geschieht durch die leitende Flüssigkeitsmenge, welche beide im selben Niveau verbindet. Pos. 2. Verbindung a, b, c. Diese erfolgt, nachdem die kolbenartige Flüssigkeitsmenge auch c erreicht hat. Pos. 3. Verbindung a, c. Diese erfolgt, nachdem der Kontakt b vom Flüssigkeitskolben infolge weiterer Aufwärtsbewegung verlassen ist. Pos. 4. Verbindung a, b, c. Schon während der letzten Phase der Pos. 3 hat der nächste Flüssigkeitskolben die Verbindung a, b wieder hergestellt. Es sind deshalb a, c und a, b, also a, b, c, verbunden. Pos. 5. Der erste Flüssigkeitskolben verläßt die Kontakte a, c, während der zweite noch den Rest der a-i>-Verbindung passiert und in Pos. 6 wieder a, b, c verbindet usw.The single-pole changeover switch according to patent 207855 has to carry out the following circuits: Pos. I. Connection- of α 'and b. This is done by the amount of conductive liquid that connects the two at the same level. Item 2. Connection a, b, c. This takes place after the piston-like amount of liquid has also reached c. Pos. 3. Connection a, c. This takes place after the contact b has been left by the liquid piston as a result of further upward movement. Pos. 4. Connection a, b, c. Already during the last phase of item 3, the next liquid piston has re-established the connection a, b. Therefore a, c and a, b, i.e. a, b, c, are connected. Pos. 5. The first liquid piston leaves contacts a, c, while the second still passes the rest of the ai> -connection and in pos. 6 reconnects a, b, c , etc.

Dies ist gleichzeitig ein Beispiel, wie man mit Hilfe von zweckmäßig, gegebenenfalls verstellbar angeordneten Kontaktteilen im Steigerohr verschiedene Schaltungen, Umschaltungen, Kurzschließungen usw., die sich periodisch wiederholen sollen, einfach erzielen und vorteilhaft anwenden kann.This is also an example of how one can use expedient, where appropriate adjustably arranged contact parts in the riser pipe various circuits, switchings, Simply achieve short circuits, etc., which are to be repeated periodically and can use it advantageously.

Oft ist es erwünscht, z. B. bei Röntgenaufnahmen oder in der Funkentelegraphie, nur eine gewisse Anzahl von Unterbrechungen zu erzielen. Dies läßt sich sehr einfach erreichen, indem man das Dielektrikum knapp vor Eintritt in das Steigrohr ein besonderes, von Hand zu betätigendes oder ein sich a'utomatisch schließendes Ventil passieren läßt.Often it is desirable, e.g. B. X-rays or in the radio telegraphy, only to achieve a certain number of interruptions. This can be achieved very easily, by giving the dielectric a special, of Manually operated or an automatically closing valve can be passed.

Es entfallen hier alle Nachteile, wie Lichtbogenbildung, schlechte Kontakte, gefährliche Bedienung usw. bei den gebräuchlichen Anordnungen sowie die umständlichen und kostspieligen Relaisschaltapparate usw., da die Betätigung des Einlaßventils keine besondere Vorkehrungen nötig macht und ohne Schwierigkeiten in derselben Weise wie ein Telegraphentaster bedient werden kann.All disadvantages, such as arcing, bad contacts, dangerous ones, are eliminated here Operation, etc. in the usual arrangements as well as the cumbersome and expensive Relay switching apparatus, etc., since the operation of the inlet valve is not special Taking precautions necessary and without difficulty in the same way as a telegraph pushbutton can be operated.

Die Schließung und Unterbrechung des Stromes ist in jedem Falle scharf abgegrenzt; .110 der neue Unterbrecher ist deshalb besonders gut geeignet für die Zwecke der Röntgentechnik, da er, ohne die Nachteile der bisher zu gleichen Zwecken benutzten Apparate aufzuweisen, die Herstellung deutlicher photographischer Röntgenbilder ermöglicht.The closing and interruption of the stream is clearly delineated in each case; .110 The new interrupter is therefore particularly well suited for the purposes of X-ray technology, since he, without having the disadvantages of the devices previously used for the same purposes, enables the production of clear photographic X-ray images.

Ebenso ist eine Verwendung in der drahtlosen Telephonic und Telegraphic, zum Betrieb von Induktoren, Transformatoren usw., ferner auch zur Erzeugung wellenförmig ver-It is also used in wireless telephonic and telegraphic operations of inductors, transformers, etc., also for generating wave-shaped

laufenden Gleichstromes zum Betrieb von Solenoidstoß- oder -schlagwerkzeugen sehr vorteilhaft. Letzteres war bisher wegen Mangels an geeigneten Unterbrechern für die großen Stromstärken . und die geringe Periodenzahl (max. 400/min.) nicht möglich. Bei Anwendung vorliegender Erfindung für diese Zwecke fallen die bei derartigen, mit Wechselstrom gespeisten Betrieben auftretenden Nachteile, wie Erwärmung der Solenoide infolge der Wirbelströme, ferner die Konstruktion besonderer Generatoren für die jeweilige Periodenzahl sowie die Unveränderlichkeit dieser Periodenzahl fort.running direct current is very useful for operating solenoid pusher or impact tools advantageous. The latter was previously due to a lack of suitable breakers for the large currents. and the low number of periods (max. 400 / min.) not possible. When the present invention is used for these purposes, those are included AC powered operations have disadvantages, such as heating of the solenoids as a result of the eddy currents, also the construction of special generators for the respective Number of periods as well as the immutability of this number of periods.

Infolge seiner Einfachheit und Billigkeit, Betriebssicherheit, findet, er ein großes Anwendungsgebiet auch in der Reklamebeleuchtung, bei welcher es nicht einmal auf die Regelmäßigkeit der Unterbrechungen ankommt. . 20 Die Unregelmäßigkeit ruft vielmehr einen neuen, mit den bekannten Vorrichtungen in diesem Maße nicht zu erzielenden Effekt hervor, der wohl geeignet ist, die Aufmerksamkeit des Publikums auf sich zu lenken. Es können z. B. irrlichterartige Effektbeleuchtungen hergestellt werden. Die Anordnung ist hierbei so getroffen, daß mehrere Beleuchtungskörper an verschiedenen Kontaktteilen im Steigrohr angeschlossen werden und beim Passieren des leitenden Flüssigkeitskolbens über denselben ein Aufleuchten der jeweils angeschlossenen Lampe herbeigeführt wird. Natürlich ist hier die Schnelligkeit des leitenden Flüssigkeitskolbens geringer einzustellen, was leicht durch Verringerung des Druckes an der Eintrittstelle des Dielektrikums gegebenenfalls unter die zulässige. Grenze erfolgt. Dies hat zwar eine unregelmäßige Unterbrechung zur Folge, doch ruft das hier keine Nachteile, vielmehr eine die Aufmerksamkeit auf sich lenkende Wirkung hervor.As a result of its simplicity and cheapness, operational reliability, it finds a wide field of application also in the advertising lighting, which does not even depend on the regularity the interruptions arrive. . Rather, the irregularity calls for a new one, with the known devices in this effect, which cannot be achieved, is likely to attract attention of the audience. It can e.g. B. wisp-like effect lighting getting produced. The arrangement is such that several lighting fixtures be connected to different contact parts in the riser pipe and when passing the conductive liquid piston via the same a lighting up of the respectively connected lamp is brought about. Of course, the speed of the conductive liquid piston must be set lower here, which can be done easily by reducing the pressure at the point of entry of the dielectric if necessary below the allowable. Limit takes place. Although this has an irregular interruption result, but this does not cause any disadvantages, rather an effect that draws attention to oneself.

Bei allen Ausführungsformen vorliegender Erfindung ist eine Lichtbogenbildung, falls der nötige Gasdruck eines nicht oxydierenden Gases vorhanden ist, infolge der eigenartigen Bewegung und Folge der Gas- und Flüssigkeitsteile, der äußerst kurzen Unterbrechungsdauer, günstigen Anordnung und Kühlung der Kontaktteile ausgeschlossen. Die Konstruktion bietet keine Schwierigkeiten, und sind die günstigsten Bedingungen zur Erlangung der kolbenförmigen Gasteile bei den bekannten Luftdruckwasserhebern vielfach erprobt. In all embodiments of the present invention, arcing is possible, if the necessary gas pressure of a non-oxidizing gas is available, due to the peculiar Movement and consequence of the gas and liquid parts, the extremely short interruption time, favorable arrangement and cooling of the contact parts excluded. The construction presents no difficulties, and are the most favorable conditions for obtaining the piston-shaped gas parts from the known ones Air pressure water jacks tried and tested many times.

Die Dichthaltung der Rohrstücke sowie Kontaktteile ist auf einfache bekannte Weise (Zündkerzen usw.) leicht zu bewerkstelligen.The tightness of the pipe sections and contact parts is in a simple, known manner (Spark plugs etc) easy to do.

Ein motorischer Antrieb fällt weg, falls man das Druckgas aus einer Stahlflasche oder Druckflüssigkeit einer Wasserleitung entnimmt. Der Apparat arbeitet fast vollständig geräuschlos und bedarf, einmal in Betrieb gesetzt, keinerlei Wartung. Außer den leicht und während des Betriebes einfach nachstellbaren, leicht zugänglichen Kontaktteilen ist der Apparat keiner Abnutzung unterworfen. Es fällt daher jede Schmierung weg.A motorized drive is no longer necessary if the compressed gas is extracted from a steel cylinder or Takes hydraulic fluid from a water pipe. The apparatus works almost completely Noiseless and, once started, does not require any maintenance. Except the easy and easily adjustable, easily accessible contact parts during operation the device is not subject to wear and tear. There is therefore no need for any lubrication.

Der Gasverbrauch ist äußerst gering, da die damit zu beschleunigenden Massen klein sind.The gas consumption is extremely low because the masses to be accelerated are small.

Claims

Patent Claims:

1. Electrical circuit breaker, characterized in that a gas or Liquid dielectric based on the well-known principle of the compressed air water lifter a specifically heavier conductive liquid displaced by a one-part or multi-part contact element, with at this an increase in resistance or current interruption is caused.

2. Interrupter according to claim 1, characterized in that the dielectric It separates two conductive liquid layers like a piston from one another and fills the entire width of the riser pipe.

3. Interrupter according to claim 1 and 2, characterized in that the cross section at the contact organ is reduced, for example, the pressure increase of the gaseous Dielectric as well as increasing the speed of a power interruption.

1 sheet of drawings.