DE596602C - Schaltvorrichtung mit einer zur Bewegung der Schaltteile dienenden Kapsel, die mit einer bei Erwaermung verdampfenden Fluessigkeit gefuellt ist - Google Patents

Description

• Schaltvorrichtung mit einer zur Bewegung der Schaltteile dienenden Kapsel, die mit einer bei Erwärmung verdampfenden Flüssigkeit gefüllt ist Man hat versucht, durch Flüssigkeit, die m einer beweglichen Kapsel verdampft wird, Bewegungen auszulösen. Nun macht aber die Übertragung dieser Bewegungen nach außen gewisse Schwierigkeiten, und es ist nicht möglich, sie voll auszunutzen, da widerstehende Kräfte der Wandungen einen wesentlichem. Teil der im Dampf frei werdenden Kraft aufbrauchen und, was besonders unangenehm ist, auch schleichende (verlangsamte) Auslösungen ergeben.
• Deshalb ist in der vorliegenden Erfindung der Weg gewählt, die Metallwandungen der Kapsel aus Bimetall herzustellen, so daß sich bei bestimmten gewünschten Temperaturen stärkste Kräfte dadurch ergeben, daß nicht nur die Kraft des Dampfes, sondern in demselben Sinne auch die Kraft der durch die Erwärmung bewegten Bimetallwände wirkt. Hierdurch wird auch der für Wärmeauslöser sehr erwünschte Effekt erreicht, da.ß nicht eine langsame, sondern leine schlagartige Bewegung mit starker Kraft erfolgt. Bei Temperaturen, die unterhalb der Auslösetemperatur liegen, wird die Kraft im Innern durch die Metallwände an ihrer Auswirkung nach außen verhindert; erst wenn das Bimetall genügend erhitzt isst, können beide Kräfte nach außen, dann aber mit voller Wirkung zur Geltung kommen. Werden die Metallwandungen harmonikaartig ausgebildet, so können bei vollkommenem Dichthalten der Kapsel große Bewegümgen erreicht werden. Es ist zwar schon vorgeschlagen worden, bei Schaltern mit flüssigkeitsgefülltem Rohr das Rohr aus Bimetall herzustellen. Jedoch sind solche Rohre in ihrer Anwendung beschränkt, und es lassen sich mit ihnen nicht die vielseitigen Wirkungen erzielen wie mit . Kapseln.
• Je nachdem man den Verdampfungspunkt, d. h. die zu verdampfende Flüssigkeit wählt, kann man die Bewegung bei verschiedenen Stromwärmen und damit Stromstärken einleiten. So könnte man z. B., wenn man in ,eine derartige Kapsiel Weingeist einschließt, das Verdampfen schon bei geringem Temperaturen und damit die Schaltbewegung schnell erreichen.
• Die Beheizung des Kapselinnern kann durch Widerstände erfolgen, zu denen die Drähte durch die Kapsel hindurch dicht eingeführt werden. Oder man könnte die Widerstände im Innern durch Induktion heizen und die Übertragung des Kraftlinienflusses mittels Metallwänden, die ganz oder teilweise aus, magnetischem Material bestehen, vornehmen. Die Kapsel selbst, d. h. der Träger der b@eweglichen Metallwände, kann hierbei aus Isolierstoff bestehen. Die. Widerstände können aus Spiralen oder aus Bixnetallstreifen hergestellt sein. Sie sind in der Flüssigkeit zweckmäßig so anzuordnen, daß sie von der Flüssigkeit voll umgeben sind.
• Soll die Verdampfung schnell und plötzlich erfolgen, so darf die Flüssigkeitsmenge nicht zu groß sein. Dies kann dadurch erreicht werden, daß der Kapselinhalt an sich klein gehalten wird und sich die beiden Kapselhälften, die z. B. 'durch isolierende Distanzstücke in entsprechendem Abstand gehalten werden, sehr nahe sind, oder aber dadurch, daß an sich wenig Flüssigkeit in die Kapsel eingebracht wird oder auf sonst irgendeine Weise. Eine intensive und plötzliche Verdampfung wird auch eintreten, wenn die Metallwände der Kapsel, die durch Distanzstücke an der vollständigen Berührung verhindert werden, einander ziemlich nahe gebracht werden und die Verdampfung durch direkten Stromdurchtritt durch die Flüssigkeit erfolgt. Hierbei kann die Kapsel, die die Trägerin der Metallwände ist, aus Isolierstoff hergestellt werden und an ihr die metallenen Kapselwände befestigt sein.
• Die Auslösekraft der Kapsel, die nach außen zur Geltung kommt, kann noch dadurch verstärkt werden, daßelektromagnetische Vorrichtungen angebracht sind, welche in demselben Sinne wirken wie die Metallwände, die zum Teil aus magnetischem Material hergestellt werden können und so die Bewegungskraft unterstützen.
• Wenn Teile der Kapsel aus Bimetall hergestellt sind, z. B. Bimetallstreifen o. dgl. als Widerstände, so werden diese bei der Erwärmung auch im Sinne des Dampfes wirken.
• Auch könnten in oder an der Kapsel Federn, vorgesehen sein, welche bei der Bewegung der Metallwände zur Wirkung kommen (z. B. zunächst in kaltem Zustande zusammengedrückt sind) und erst bei der Verdampfung ausgelöst werden und, sowie die Kapselbewegung beginnt, diese mit unterstützen. Bis zu einem gewissen Grade kann man diese Federkraft in die Kapselwände selbst legen, indem man die wellenförmig oder harmonikaartig ausgebildeten- Wände der Kapsel federnd macht und sie in der Einschaltstellung so durchbiegt, daß sie sich in einem labilen Gleichgewichtszustand befinden, der von dem inneren Druck überwunden wird und dann die federnde Kraft aktiv macht. Ebenso kann man die durch die verdampfende Flüssigkeit erzeugt-- Kraft noch elektromagnetisch unterstützen oder aber auch beide Wirkungen bzw. alle drei Kräfte zusammen wirksam machen.
• Die gesamten Bewegungskräfte können durch Festhaltungen an ihrer Entfaltung verhindert sein und erst bei einem. bestimmten Druck in der Kapsel (nach Verdampfen der Flüssigkeit) freigegeben werden. Hierdurch würde erreicht, daß mit Sicherheit alle Kräfte zusammenwirken, denn die Wirkung @ der Metallwände wird erst dann zur Entfaltung kommen, wenn bestimmte Temperaturen aufgetreten sind; welche die Flüssigkeit verdampfen. Dann ist aber auch mit Sicherheit das Metall so weit erwärmt, daß.es die Dampfkraft unterstützt.
• Die Kapsel selbst kann besonders wärmeisoliert sein, so daß sie von äußeren Temperaturen unabhängig ist. Durch entsprechenden Inhalt der Kapsel (Flüssigkeitsmenge, Art der Flüssigkeit), durch die Anordnung der Heizvorrichtung u. dgl.kann der Kapsel eine bestimmte Wärmekapazität gegeben werden, so daß sie dem zu schützenden Objekt (Leitungsschutz, Motorschutz u. dgl.) angepaßt werden kann.
• Gegebenenfalls lassen sich solche Kapseln auch an bestimmten Stellen, z. B. in Motoren o. dgl., einbauen, so daß sie noch in höherem Maße abhängig von der Temperatur des zu schützenden Objektes gemacht werden können.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: r. Schaltvorrichtung mit einer zur Bewegung der Schaltteile dienenden Kapsel, die mit einer bei Erwärmung verdampfenden Flüssigkeit gefüllt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Wände der Kapsel ,aus Bimetall bestehen, so daß sich diese Wände nicht nur unter der Wirkung des in der Kapselerzeugten Dampfes, sondern auch infolge der Erwärmung des Bimetalls bewegen. z. Schaltkapsel nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß die Wände als Well- oder Harmonikawände ausgebildet sind. 3. Schaltkapsel nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnef, daß innerhalb der Schaltkapsel Widerstände angebracht sind, die ein Verdampfen der Flüssigkeit bewirken. q:. Schaltkapsel nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstände aus Bimetallstreifen bestehen. 5. Schaltkapsel nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die im Innern der Kapsel angebrachten Widerstände durch Induktion erwärmt werden und der Kraftlinienfluß zur Erwärmung dieser Widerstände durch eine Wand aus magnetischem Material der im Innern der Kapsel angebrachten Widerstandsspule zugeführt wird. 6. Schaltkapsel nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß Oberteil und Unterteil so nahe aneinanderliegen, daß die zwischen den. Kapselhälften eingeschlossene, den Widerstand umhüllende Flüssigkeitsschicht nur gering ist, so daß die Flüssigkeit schnell und plötzlich verdampft. 7. Schaltkapsel nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Wände der Kapsel durch isolierende Distanzstücke in bestimmtem Abstand gehalten werden. b. Schaltkapsel nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß bei Kapseln ohne Widerstand die Verdampfung durch direktem Stromdurchgang durch die Flüssigkeit erfolgt. 9. Schaltkapsel nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung der Birnetallwände durch Federkraft unterstützt wird. io. Schaltkapsel nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung der Wände elektromagnetisch unterstützt wird und der Magnet auf eine aus magnetischem Material bestehende Wand bzw. beinern solchen Wandteil der Kapsel einwirkt. i i. Schaltkapsel nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung durch mehrere im selben Sinne wirkende Kräfte, wie Dampfdruck, Bimetall, Federkraft und magnetische Kraft, in beliebiger Kombination hervorgerufen wird. 12. Schaltkapsel nach den vorhergehen. den Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapsel aus einem Ring aus Isolierstoff besteht, auf den die Wände aus Metall aufgesetzt sind; so daß durch den Isolierring die beiden Wände der Kapsel gegeneinander isoliert sind. 13. Schaltkapsel nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapsel besonders wärmeisoliert ist, so daß sie im wesentlichen nur durch die in ihr selbst erzeugte Wärme beeinflußt wird. 14. Schaltkapsel nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapsel bei ihrer Verwendung als Schutzvorrichtung durch ihren Inhalt, d. h. durch die Flüssigkeitsmenge und die Art der Flüssigkeit sowie durch die Aasordnung der Heizvorrichtung inihrem Wärmeverhalten so abgeglichen- ist, daß sie der zu schützenden Anordnung (Leitungsschutz, Motorenschutz u. dgl.) angepaßt ist. 15. Schaltkapsel nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß Haltevorrichtungen vorgesehen sind, die eine Bewegung der Kapselwände erst bei einem bestimmtem Druck in der Kapsel freigeben.