DE596967C - Fluessigkeitsschalter, insbesondere Expansionsschalter - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 12. MAI 1934

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

M596967 KLASSE 21c GRUPPE 36 os

Patentiert im Deutschen Reiche vom 18. Februar 1933 ab

Die Erfindung betrifft einen Flüssigkeitsschalter, insbesondere einen Expansionsschalter, bei dem zum Löschen des Lichtbogens in einer beim Abschalten zunächst geschlossenen Schaltkammer Flüssigkeit durch den Lichtbogen verdampft wird und sich ein Dampfdruck bildet. Da der Dampfdruck beispielsweise zum Löschen des Lichtbogens durch Expansion eine bestimmte Höhe erreichen

ίο muß, ist es zweckmäßig, der Schaltkammer einen kleinen Rauminhalt zu geben, um bei kleinen Strömen und damit schwachen Lichtbögen rasch auf den Expansionsdruck zu kommen. Eine kleine Schaltkammer ist aber für große Ströme ungeeignet, da dann bei rascherer Dampf entwicklung der Expansionsdruck weit überschritten ist, wenn der Schaltstift aus der Schaltkammer austritt und die Expansion erfolgt. Ein zu großer Druck in der Schaltkammer kann leicht zur Zerstörung der Kammer führen.

Um diesen Nachteil zu beseitigen, ist vorgeschlagen worden, die Schaltkamnier über ein Ventil mit einem Windkessel zu verbinden. Erreicht der Druck in der Schaltkammer den höchsten zulässigen Wert, so wird das Ventil geöffnet und ein Teil der in der Schaltkammer vorhandenen Flüssigkeit in den Windkessel gepreßt. Dadurch vergrößert sich der Raum für den in der Schaltkammer entwickelten Dampf und der Druck überschreitet den zulässigen Höchstwert nicht.

Nach der Erfindung wird nun der Druck, der beim öffnen des Ventils im Windkessel oder sonst einem Gefäß, in dem sich außer "Flüssigkeit ein elastischer Körper, z. B. ein Gummipuffer, befindet, gespeichert wird, dazu benutzt,' um die beim Austritt _'3es Schaltstiftes aus der Kammer einsetzende Lichtbogenlöschung wirksam zu unterstützen.

In Fig. ι der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung dargestellt, bei dem der Abschluß zwischen Schaltkammer und Windkessel ohne ein besonderes Ventil hergestellt ist.

In einem Windkessel 10 ist die kleine Schaltkammer 11 eines Expansionsschalters angeordnet, und zwar so, daß sie mit ihrer Öffnung 12 für den Schaltstift 13 in den Außenraum mündet. Die Schaltkammer 11, die den Schaltstift 13 als enges Rohr umgibt und über dem im Boden eingesetzten festen Schaltstück 15 löschkammerartig erweitert ist, wird mit ihrem unten offenen Ende mittels einer Feder 16 auf den Boden 14 gepreßt. Die Feder 16 ist zwischen einem Vorsprung der Schaltkammer 11 und einem zur Führung der Schaltkammer und zum Abschluß des Luftpolsters 17 dienenden ringförmigen Ansatz 18 angeordnet, der am Dek-

*) Von dein Patenisucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Hermann Pofeldt in Berlin-Zehlendorf.

kel des Windkessels sitzt. Der haubenförmige Teil des Windkessels io ist auf dem Boden 14 so befestigt, daß er sich unter Zusammendrücken eines Gummiringes 19 von dem Boden abheben kann.

Die Anordnung wirkt folgendermaßen: Da die Schaltkammer 11 einen kleinen Rauminhalt hat, wird beim Abschalten kleiner Ströme rasch der zur Löschung des Lichtbogens durch Expansion erforderliche Dampfdruck erreicht, bevor der Schaltstift 13 aus der Kammer austritt und die Expansion erfolgt. Beim Abschalten größerer Ströme wird bei gleicher Schaltstiftgeschwindigkeit der Expansionsdruck in der Schaltkammer 11 eher erreicht, als die Schaltkammer durch den Schaltstift 13 geöffnet wird. Beim Überschreiten des Expansionsdruckes wird nun die Schaltkammer 11 unter Zusammendrücken der Feder 16 angehoben und dadurch mit dem Windkessel 10 in Verbindung gebracht. Es wird dann der Windkessel unter Druck gesetzt und ein weiteres Anwachsen des Druckes in der Schaltkammer verhindert. Tritt der Schaltstift 13 aus der Öffnung 12 der Schaltkammer aus, so wird der im Windkessel aufgespeicherte Druck mit für die Expansion benutzt. Da nämlich die Schaltkammer Masse besitzt, die bei einer Druckabnahme die Bewegung der Schaltkammer nach unten verzögert, so ist der Druck aus dem Windkessel bereits entwichen, wenn der Abschluß zwischen Schaltkammer und Windkessel durch Aufpressen der Schaltkammer auf den Boden des Windkessels wieder herbeigeführt wird. Wird beim Abschalten eines besonders großen Stromes der Druck so stark, daß auch der Windkessel zersprengt werden kann, dann wird die Haube 18 des Windkessels vom Boden 14 unter Zusammendrücken des Gummiringes 1.9 angehoben und- durch Verbindung des Windkessels mit dem Außenraum der Druck im Windkessel herabgesetzt.

Die Lichtbogenlöschung kann durch den im Windkessel beim Abschalten aufgespeicherten Druck erfindungsgemäß auch dadurch unterstützt werden, daß Flüssigkeit aus dem Windkessel in den Lichtbogen gespritzt wird. Bei nicht nach dem Expansionsprinzip arbeitenden Flüssigkeitsschaltern ist der Vorschlag schon gemacht worden, Flüssigkeit in den Lichtbogen einzuspritzen und hierzu den in der Schaltkammer durch den Lichtbogen erzeugten Druck zu benutzen. Für einen • 55 Expansionsschalter ist dagegen der Gedanke neu, die Löschung des Lichtbogens durch Dampfexpansion dadurch zu unterstützen, daß Flüssigkeit zusätzlich in den Lichtbogen eingespritzt wird. Um Flüssigkeit aus dem mit der Schaltkammer über ein Ventil verbundenen Windkessel in den Lichtbogen zu spritzen, ist der Windkessel mit der Schaltkammer oberhalb der Kontaktstelle durch Kanäle verbunden.

Umgibt nun erfindungsgemäß die Schalt-'; kammer den Schaltstift insbesondere an der Einspritzstelle eng, so findet eine besonders intensive Kühlung des Lichtbogens dadurch statt, daß, solange Druck im Windkessel vorhanden ist, immer neue Flüssigkeit mit dem Lichtbogen in Berührung gebracht wird, die den Lichtbogen allseitig umgibt und in der Ausschaltrichtung des Schaltstiftes strömt. Durch die Kühlung des Lichtbogens mittels eingespritzter Flüssigkeit wird bei einem Expansionsschalter die Lichtbogenlöschung durch Expansion kräftig unterstützt.

In Fig. 2 ist als Ausführungsbeispiel der Erfindung ein Expansionsschalter dargestellt, bei dem der im Windkessel beim Abschalten aufgespeicherte Druck benutzt wird, um Flüssigkeit in den Lichtbogen hineinzuspritzen.

Auf dem Boden 14, in den wieder das feste Schaltstück 1S eingesetzt ist, ist die aus dem zylindrischen Teil 20 und dem Deckel 21 bestehende Haube des Windkessels wie in Fig. 1 so befestigt, daß sie sich bei einem gefährlichen Überdruck im Windkessel von dem Boden 14 gegen den Gummiring 19 abheben kann. Am Deckel 21 der Haube ist unter der Austrittsöffnung 12 für den Schaltstift 13 ein den Schaltstift eng umgebendes Rohr 22 angeordnet, das sich in der Nähe der Kontaktstelle konisch erweitert. Dieses Rohr bildet die Schaltkammer, die durch den federbelasteten Ring 23 gegen den Windkessel abgeschlossen ist. Bei kleinen Strömen wird in dem verhältnismäßig kleinen Raum der Schaltkammer der zum Löschen des Lichtbogens dureh Expansion erforderliche Druck bis zum Austritt des Schaltstiftes 13 aus der Öffnung 12 erreicht, so daß die Löschung kleiner Lichtbögen durch Expansion des Dampfes gewährleistet ist. Beim Abschalten größerer Ströme wird der Expansionsdruck vor Freigäbe der Öffnung 12 durch den Schaltstift erreicht und dann bei zunehmendem Druck der federbelastete Ring 23 angehoben, so daß der Schaltkammer raum mit dem Raum des Windkessels verbunden wird. Wird nun der Schaltstift 13 aus der Öffnung 12 herausgezogen und durch den ausströmenden Dampf der Druck in der Schaltkammer vermindert, so schließt der Ventilring 23 den Raum des Windkessels sofort gegen den Schaltkammerraum ab. Der im Windkessel aufgespeicherte Druck drückt dann Flüssigkeit durch die Öffnungen 24 im Schaltkammerrohr in den Lichtbogen hinein, die den Lichtbogen allseitig umgibt. Dadurch, daß durch Abströmen der Flüssigkeit in der Ausschaltrichtung des Schaltstiftes immer neue Flüssigkeit aus dem

Windkessel mit dem Lichtbogen in Berührung gebracht wird, wird der Lichtbogen stark gekühlt und die beim Öffnen der Schaltkammer einsetzende Dampfexpansion beim Löschen des Lichtbogens unterstützt.

Claims (5)

1. Patentansprüche:

   i. Flüssigkeitsschalter, insbesondere Expansionsschalter, dessen Schaltkammer

   ίο über ein Ventil mit einem geschlossenen Gefäß in Verbindung steht, in dem sich außer Flüssigkeit ein elastischer Körper befindet, gekennzeichnet durch eine solche Ausbildung der Schaltkammer und des Gefäßes, daß der beim Abschalten in der geschlossenen Schaltkammer erzeugte und im Gefäß aufgespeicherte Druck dazu dient, beim öffnen der Schaltkammer die Lichtbogenlöschung zu unterstützen.
2. 2. Flüssigkeitsschalter nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalt- · kammer in das Gefäß eingebaut ist und mit ihrer Schaltstiftöffnung in den Außenraum mündet.
3. 3. Flüssigkeitsschalter nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltkammer im Gefäß verschiebbar angeordnet ist und mit ihrem unten offenen Ende federnd auf den Gefäßboden gedruckt wird.
4. 4. Flüssigkeitsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gefäß mit der Schaltkammer oberhalb der Kontaktstelle mit Kanälen verbunden ist, um Flüssigkeit aus dem Gefäß in den Lichtbogen zu spritzen.
5. 5. Flüssigkeitsschalter nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltkammer den Schaltstift insbesondere an der Einspritzstelle eng umgibt.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen