DE293332C

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Publication number: DE293332C
Application number: DENDAT293332D
Authority: DE
Priority date: 1930-08-14
Also published as: DE597181C

Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

Zur Unterbrechung von elektrischen Licht- · bögen benutzt man bekanntlich vielfach die Wirkung eines magnetischen Feldes, durch das der Lichtbogen von den Elektroden, zwischen denen er auftritt, nach einer solchen Richtung fortgeblasen wird, daß er ohne Schaden für die Apparate die entsprechende Länge annehmen kann und dann abreißt. Bei allen derartigen Einrichtungen ist ein mehr oder weniger großerIt is well known that the Effect of a magnetic field through which the arc from the electrodes, between to whom it appears is blown away in such a direction that it does not harm them Apparatus can take on the appropriate length and then tear off. With all such Facilities is a more or less large one

ίο Platz neben oder über dem Apparat erforderlich, um dem Lichtbogen den für die Entfaltung seiner Länge erforderlichen Raum zu geben. Auch wird es in den meisten Fällen nicht möglich sein, die Kammer, in welcher der Lichtbogen zum Verlöschen gebracht wird, vollkommen abzuschließen, so daß bei der bekannten. Art. und Weise stets Flammenerscheinungen außerhalb der Apparate, t. B. der Schalter, erkennbar sind.ίο Space required next to or above the apparatus to give the arc the space it needs to develop its length. Also, in most cases it will not be possible to completely close off the chamber in which the arc is extinguished, so that in the case of the known. Way always flame phenomena outside the apparatus, t. B. the switch, are recognizable.

Demgegenüber besteht das im folgenden beschriebene Verfahren nebst Einrichtung darin, daß der gebildete Lichtbogen nicht von dem magnetischen Felde so fortgeblasen wird, daß er aus dem Felde heraus bis zu seiner Zerreißlänge auseinandergezogen wird, sondern die Einrichtung ist so getroffen, daß der Lichtbogen auf seiner ganzen Länge in ein immer stärkeres magnetisches Feld gelangt, das im wesentlichen im Sinne einer Verringerung seines Querschnittes auf ihn wirkt. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, daß zwischen zwei Polflächen eines im wesentlichen U-förmigen Eisenstückes der Lichtbogen senkrecht zu den Schenkeln und zu den Kraftlinien gebildet wird, so daß er unter der magnetischen Wirkung in den U-förmigen Eisenkörper hineingezogen wird und so in ein immer stärkeres Feld gelangt.On the other hand, the procedure described below, together with the facility, consists in: that the arc formed is not blown away by the magnetic field so that it is pulled apart from the field to its breaking point, but the Arrangement is made in such a way that the arc is always in one over its entire length stronger magnetic field arrives, which is essentially in the sense of reducing his Cross-section acts on him. This can be achieved, for example, that between two pole faces of an essentially U-shaped piece of iron, the arc perpendicular to the thighs and to the lines of force is formed so that he is under the magnetic Effect is drawn into the U-shaped iron body and so into an increasingly stronger one Field arrives.

Die in der beiliegenden Zeichnung enthaltenen Figuren zeigen einige Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes.The figures contained in the accompanying drawings show some exemplary embodiments of the Subject of the invention.

In Fig. ι stellt I einen U-förmigen Elektromagneten mit der Wicklung 2 dar, der gegebenenfalls durch einen permanenten Magneten ersetzt werden kann oder auch durch einen Weicheisenkern ohne Spule, bei dem durch den Lichtbogen selbst ein gemäß Fig. la verlaufender Kraftlinienfluß gebildet wird. Senkrecht zwischen den U-förmigen Schenkeln des Magneten möge der Lichtbogen gebildet werden. Bei geeigneter Stromrichtung wird der Lichtbogen im Sinne des Pfeiles zu wandern suchen und so in ein immer stärkeres Feld hineingelangen. Zwischen den Schenkeln des Magneten, möglichst in der Nähe der Spulen 2, ist eine feste unverbrennbäre Wand 3 eingefügt, gegen die der Lichtbogen durch das Blasfeld gepreßt und infolge Verringerung seines Querschnittes sowie Abkühlung zum Erlöschen gebracht wird. Es sei bemerkt, daß die Fußpunkte des Lichtbogens nicht an. der Stelle 4 zu bleiben brauchen, sondern daß gegebenenfalls die Polflächen für den Lichtbogen die in der Fig. I dargestellte Form 5 haben können, so daß der Lichtbogen nahezu eine konstante Länge während des Hineinblasens beibehalten kann.In Fig. I represents a U-shaped electromagnet with the winding 2, which can optionally be replaced by a permanent magnet or by one Soft iron core without a coil, in which the arc itself causes a running according to FIG. La Line of force flow is formed. Vertically between the U-shaped legs of the magnet may the arc be formed. With a suitable current direction, the arc is To seek to wander in the direction of the arrow and thus to get into an ever stronger field. Between the legs of the magnet, as close as possible to the coils 2, is a solid incombustible wall 3 is inserted against which the arc is passed through the blowing field pressed and brought to extinction as a result of a reduction in its cross-section and cooling will. It should be noted that the base points of the arc are not at. the place 4 need to stay, but that if necessary the pole faces for the arc can have the shape 5 shown in FIG. so that the arc maintained almost a constant length during the blowing in can.

Die in Fig. ϊ dargestellte Ausführungsform stellt jedoch nicht die Ausführung dar, mit welcher sich die beste Wirkung erzielen läßt; eineHowever, the embodiment shown in Fig. Ϊ does not represent the execution with which the best effect can be achieved; one

bessere Wirkung wird vielmehr mit der in Fig. ζ und 3 dargestellten Anordnung erreicht. Die Einrichtung besteht in der Hauptsache aus einem Körper, welcher aus abwechselnd geschichteten Eisenscheiben 6 und entsprechend gestalteten Scheiben 7 aus Isoliermaterial, ζ. Β. Glimmer, besteht. In Fig. 3, die eine Draufsicht auf die in Fig. 2 dargestellte Ausführungsform von links her unter Fortlassung der Glim- merbelegung 14 zeigt, sind die aus Isoliermaterial, ζ. Β. Glimmer, bestehenden Scheiben 7 schraffiert, um sie von den Eisenscheiben 6 zu unterscheiden. In diesen lamellierten Eisenkörper ist eine erregende Spule 8 eingefügt.Rather, a better effect is achieved with the arrangement shown in FIGS. The device consists mainly of a body, which is made up of alternating layers Iron disks 6 and appropriately designed disks 7 made of insulating material, ζ. Β. Mica, is made. In Fig. 3, which is a top view of the embodiment shown in Fig. 2 from the left with the omission of the Glim- 14 shows, are made of insulating material, ζ. Β. Mica, existing discs 7 hatched to distinguish them from the iron disks 6. In this laminated iron body an exciting coil 8 is inserted.

Der lameliierte Körper besitzt einen nach der Spule hin verengten Ausschnitt 9, der von den Platten 10 und Ii begrenzt ist. Diese können auf die ganze Länge. des Körpers aus Metall bestehen, oder aber sie sind aus Isoliermaterial hergestellt und besitzen nur an einer Stelle, z. B. bei 12, Metallelektroden, zwischen denen der zu löschende Lichtbogen auftritt.The laminated body has a neckline 9 narrowed towards the coil, which is of the Plates 10 and Ii is limited. These can be on the entire length. of the body made of metal exist, or they are made of insulating material and only have one place, z. B. at 12, metal electrodes between which the arc to be extinguished occurs.

Die Wirkungsweise der Einrichtung ergibt . sich aus Folgendem:The operation of the device results. result from the following:

Bei geeigneter Stromrichtung wird ein zwischen den Elektroden 10 und 11 auftretender Funke die Neigung haben, in den engen Spalt 9 hineinzuwandern. Sind die Polplatten 10 und 11 aus Metall, so wird der Lichtbogen mit seinen Fußpunkten in den engen Spalt hineinwandern, also im wesentlichen seine Länge beibehalten. Sind dagegen in den Endplatten 10 und 11 besondere Elektroden 12 an der breiten Stelle des Schlitzes 9 vorgesehen, so wird der Lichtbogen bei Festhaltung seiner Fußpunkte außerdem seine Länge vergrößern. Am Ende des Schlitzes9 ist der Lichtbogen in das stärkste Feld hineingelangt und wird gegen eine dort angeordnete unverbrennbare Platte 13 mit größerer Kraft als bei der Einrichtung nach Fig. 1 gepreßt und zum Erlöschen gebracht. Gemäß Fig. 4 ist diese unverbrennbare Platte auch entbehrlich, wenn der Schlitz 9 nicht bis zu der Wicklung 8 durchgeführt ist, oder wenn, wie bei Fig. ia, eine Wicklung nicht vorhanden ist. In diesem Falle würde der Lichtbogen auf die Kanten der Lamellen gedrückt werden und müßte auf diese Weise zum Erlöschen kommen. Um die Einwirkung des Lichtbogens auf das Blechpaket für den größten Teil seines Weges möglichst auszuschließen, werden erfindungsgemäß die Wände des Schlitzes mit Isoliermaterial 14 (Fig. 2) versehen, das z. B. aus Glimmer oder ähnlichem Material bestehen kann, auch kann es zweckmäßig sein, den als Funkenkanal dienenden Schlitz mit einer Preßmasse, wie Vulkanasbest o. dgl., auszukleiden. An den tiefsten Stellen des Funkenkanals würde es im allgemeinen nicht möglich sein, isolierende Belegungen anzubringen, da diese immer eine gewisse Dicke haben müssen und infolgedessen das Feld indirekt schwächen würden. Verzichtet man an dieser Stelle auf isolierende Belegung, so ist erfindungsgemäß die Anzahl der Eisenlamellen so Zu wählen, daß zwischen den einzelnen Platten ein so geringer Bruchteil der Gesamtspannung herrscht, daß ein Lichtbogen zwischen ihnen nicht bestehen kann.If the direction of current is suitable, an occurrence between electrodes 10 and 11 will occur Spark have a tendency to wander into the narrow gap 9. Are the pole plates 10 and 11 made of metal, the base of the arc will wander into the narrow gap, thus essentially maintaining its length. On the other hand, are special in the end plates 10 and 11 Electrodes 12 are provided at the wide point of the slot 9, so the arc if its base points are held, also increase its length. At the end of the slot 9 the arc has entered the strongest field and is opposed to one located there incombustible plate 13 pressed with greater force than in the device of FIG and extinguished. According to FIG. 4, this incombustible plate can also be dispensed with, if the slot 9 is not carried out as far as the winding 8, or if, as at Fig. Ia, there is no winding. In this case the arc would be pressed onto the edges of the lamellas and should come to extinction in this way. In order to determine the effect of the arc on the To exclude laminated core for the largest part of its way as possible, are according to the invention the walls of the slot are provided with insulating material 14 (Fig. 2), e.g. B. off Mica or similar material can exist, and it can also be useful as Spark channel serving slot with a molding compound, such as volcanic asbestos o. The like. To line. At the deepest points of the spark channel it would generally not be possible to use insulating To attach assignments, as these must always have a certain thickness and as a result would weaken the field indirectly. If you do without isolating occupancy at this point, according to the invention, the number of iron lamellas is to be chosen so that between the individual plates there is such a small fraction of the total voltage that an arc occurs cannot exist between them.

Besonders geeignet ist die vorliegende Erfindung für Schmelzsicherungen; eine Ausführungsform ist in Fig. 5 beispielsweise dargestellt. Zwischen den Endplatten 10 und 11 des Schlitzes ist ein Schmelzdraht 15 ausgespannt. Brennt dieser Schmelzdraht clurch, so tritt die Blaswirkung auf den gebildeten Lichtbogen, wie vorher beschrieben, ein, und der Lichtbogen wird hineingesaugt und gelöscht. Anstatt den Blaskörper so auszubilden, wie dies in Fig. 2 und 3 geschehen ist, kann man natürlich auch umgekehrt die in Fig. 6 clargestellte Form des Eisenkörpers benutzen. Diese Form ist jedoch nicht so vorteilhaft wie die Form nach Fig. 2 und 3, weil für die Erzielung eines gleich starken Feldes an der engsten Stelle etwas mehr Energie aufgewendet werden muß, da der Eisenweg an der engsten Stelle größer ist.The present invention is particularly suitable for fuses; an embodiment is shown in Fig. 5, for example. Between the end plates 10 and 11 A fuse wire 15 is stretched out of the slot. If this fuse wire burns through, like this occurs the blowing effect on the arc formed, as previously described, and the Arc is sucked in and extinguished. Instead of making the blower like This has happened in Fig. 2 and 3, one can of course also reverse that in Fig. 6 clarified Use the shape of the iron body. However, this shape is not as beneficial as that Shape according to FIGS. 2 and 3, because to achieve an equally strong field at the narrowest point a little more energy has to be expended because the iron path is larger at the narrowest point.

Die Wirkung der Einrichtung kann noch dadurch erhöht werden, daß man außerdem' Vorrichtungen anwendet, die auf eine schnelle Unterbrechung des Lichtbogens hinwirken. So können beispielsweise in den Weg des Lichtbogens Wände eingefügt werden, wie sie in der deutschen Patentschrift 256517 (aus isolierendem Material) und in der Patentschrift 266745 und 272742 (aus leitendem Material) beschrieben sind. Praktisch läßt sich dies bei dem Gegenstand vorliegender Erfindung dadurch: ausführen, daß ζ. B. einzelne der zum Aufbau des lamellierten Körpers nach Fig. 2 und 3 benutzten isolierenden Zwischenscheiben· so ausgebildet werden, daß sie in den engen Spalt, hineinragen, so daß der Lichtbogen gegen ihre Kanten getrieben wird. In Fig. 7 ist dies beispielsweise angedeutet. Es bezeichnet dort 7 die Glimmerscheibe, welche einen nicht so tiefen Schlitz hat wie die Eisenscheibe 6.The effect of the device can be increased by also using devices that are capable of rapid Work towards interruption of the arc. For example, in the path of the arc Walls can be inserted as described in German Patent 256517 (from insulating Material) and in patent specification 266745 and 272742 (made of conductive material) are. In practice, this can be done with the subject matter of the present invention as follows: execute that ζ. B. some of the used to build the laminated body of FIGS insulating washers are designed so that they fit into the narrow gap, protrude so that the arc is driven against their edges. In Fig. 7 this is for example indicated. There it denotes 7 the mica disc, which is not so deep Has a slot like the iron disk 6.

Hat man, wie z. B. bei d.oppelpoligen Schaltern, gleichzeitig mehrere Lichtbögen zu unterbrechen, so empfiehlt es sich, manchmal statt zweier Einrichtungen nach Fig. 2 eine Doppeleinrichtung nach Fig. 8 anzuwenden, da diese doppelte Einrichtung magnetisch besser ist als die einfache. Während nämlich die Streuung der Kraftlinien bei der Einrichtung nach Fig. 2 an den Polen noch ziemlich groß ist und auf diese Weise eine Anzahl Kraftlinien für den beabsichtigten Zweck nicht nutzbar gemacht werden können, ergibt sich bei der Einrichtung gemäß Fig. 8, daß die Anzahl der Streukraftlinien außerordentlich gering wird, da der mittlere Pol nur eine ganz geringe Streufläche hat und die Außenpole gleichnamig sind. Die Dop-Has one, such as B. with double-pole switches to interrupt several arcs at the same time, so it is advisable, sometimes instead of two devices according to FIG. 2, to have a double device to apply according to Fig. 8, since this double device is magnetically better than the simple one. While namely the scatter of the lines of force in the device according to Fig. 2 at the poles is still quite large and on in this way a number of lines of force cannot be used for the intended purpose can, results in the device according to FIG. 8 that the number of lines of scattering force becomes extremely small, since the central pole has only a very small scattering area and the outer poles have the same name. The Dop

peleinrichtung hat außerdem den Vorteil, daß die beiden zu unterbrechenden Pole sehr nahe zusammengebaut werden können, und daß gegebenenfalls nur eine einzige erregende Wicklung in dem Eisen angeordnet zu werden braucht.pel device also has the advantage that the two poles to be interrupted are very close can be assembled, and that possibly only a single exciting winding in which iron needs to be placed.

Fig. 9 stellt schließlich eine einpolige Anordnung dar, bei welcher auch die vorher erwähnte schädliche Streuung zum größten Teil beseitigt ist.Finally, FIG. 9 shows a single-pole arrangement, in which also the one mentioned above harmful scatter is largely eliminated.

ίο Gemäß Fig; 9 erhalten die einzelnen Lamellen des Körpers eine etwas spiralförmige Form. Die . Wicklung 8 geht etwa durch die Mitte der einzelnen Scheiben. Der Schlitz, in den der Lichtbogen hineingezogen wird, kann kurz, wie dies in der Fig. 9 in ausgezogenen Linien dargestellt ist, oder länger sein, wie dies punktiert in der gleichen Figur angedeutet ist. Im vorliegenden Falle kann auch, wie bei Fig. 2 und 4 angegeben, das Ende des sich verringernden Schlitzes durch eine.unverbrennbare Platte abgeschlossen werden, oder der Schlitz hört dann selbst vor der Wicklung auf. Auch die isolierenden Zwischenlagen können im vorliegenden Falle, wie in Fig. 9 bei 7 angedeutet ist, zum Teil in den Schlitz hineinragen und so eine Verlängerung des Lichtbogens herbeiführen. Anstatt die Zwischenlagen in den Schlitz hineinragen zti lassen, kann man auch im Sinne des Patents 266745 leitende Teile, also einzelne Bleche 6, vorstehen lassen.ίο According to Fig; 9 receive the individual slats of the Body a somewhat spiral shape. The . Winding 8 goes roughly through the middle of each Discs. The slot the arc is drawn into can be short like this is shown in solid lines in FIG. 9, or longer as shown in dotted lines in FIG the same figure is indicated. In the present case, as indicated in FIGS. 2 and 4, the end of the decreasing slot is closed off by an incombustible plate or the slit will stop even before winding. Also the insulating intermediate layers can in the present case, as indicated in Fig. 9 at 7, partly in the Protrude into the slot and thus cause the arc to lengthen. Instead of the liners Let zti protrude into the slot, you can also in the sense of the patent 266745 Let conductive parts, so individual sheets 6 protrude.

Claims

Patent Claims:

i. Method for interrupting electric arcs, characterized in that that the arc to be extinguished is sucked into a magnetic gap, whereby it becomes increasingly magnetic Field arrives and so suffers a reduction in its cross-section.

2. Device for carrying out the method according to claim r, characterized in that that the magnetic gap is designed as a wedge-shaped space, into the narrowed part of which the arc is sucked.

3. Device according to claim 2, characterized in that the magnetic body consists of a package of by insulating intermediate layers (7 in Fig. 3) made of mica o. The like. separate iron disks (6) of such number is constructed that between the individual Discs have such a small fraction of the total voltage that an arc occurs cannot exist between them. 4. Embodiment according to claim 3, characterized characterized in that the spark channel

(9) through the end plates (10, 11), which completely or partially designed as electrodes, is covered laterally.

5. Embodiment according to claim 2 or the following claims, characterized characterized in that the surfaces delimiting the spark channel in whole or in part are clad with insulating material (mica, molding compound, etc.) to protect them from exposure to protect against the arc.

6. Embodiment according to claim 1 or the sub-claims, characterized in that that the arc sucked into the narrow part of the magnetic gap through the field against an insulating plate strip (3 in Fig. 1) is pressed.

7. Execution according to claim 1 or the subclaims, characterized in that that the arc sucked into the narrow part of the magnetic gap against the edges of the alternately layered discs is pressed.

8. Embodiment according to claim 1 or the subclaims, characterized in that that in the spark channel a number of fixed transverse walls made of conductive or non-conductive material in an are arranged in a known manner to make the arc safer and faster interrupt.

9. Embodiment according to claim 8, characterized in that each of the in the magnetic field inlaid insulating washers in the narrowed part of the magnetic jacket protrude.

10. Embodiment according to claim 8, characterized in that individual ones of the metal disks forming the magnetic gap protrude into the narrowed part.

11. Embodiment according to claim 1 or the subclaims for the interruption in the case of multi-pole switches or the like, characterized in that the magnet jacket consists of disks with two or more adjacent) wedge-shaped cutouts is built up for the purpose of avoiding ineffective stray force lines (Fig. 8).

12. Embodiment according to claim 1 or the subclaims, characterized in that that the spark channel is given a spiral-shaped, rolled-up, somewhat curved wedge shape, for the purpose, even in the case of single-pole Avoid arrangement of scatter lines (Fig. 9). .

1 sheet of drawings.