DE635402C - Gasgefuelltes Quecksilbertauchkernschuetz - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Flüssigkeitstauchschalter, bei denen ein in der Schaltflüssigkeit schwimmendes bewegliches System auf elektromagnetischem Wege durch eine außerhalb der Schaltröhre befindliche Er reger spule so innerhalb der Schaltflüssigkeit verschoben wird, daß die dadurch hervorgerufene Verdrängung der Schaltflüssigkeit einen Kontaktschluß bewirkt. In der Regel wird dabei das bewegte System an den Wänden der Schaltröhre geführt, ■' und als Richtkraft zum Ausschalten wird der Auftrieb des beweglichen Systems in der Schaltflüssigkeit ausgenutzt.

Bei diesen Schaltern ergibt sich nun leicht der Nachteil, daß, um eine genügende Richtkraft zu erzielen, der Hub des beweglichen Systems verhältnismäßig groß gemacht werden muß. Hierdurch ist aber bedingt, daß

ao man eine verhältnismäßig starke magnetische Erregung aufwenden muß und infolgedessen eine große Erregerleistung benötigt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schalter mit möglichst großer Riehtkraft zu bauen, bei dem aber der Hub des beweglichen Systems möglichst gering und infolgedessen die Erregerleistung ebenfalls gering ist.

Gegenstand der Erfindung ist ein gasgefülltes Quecksilbertauchkernschütz mit gasgefülltem Tauchkern, bei dem das in dem nach Art einer Taucherglocke ausgeführten Tauchkern enthaltene Gas bei Erregung des Schützes und hiermit verbundenem Eintauchen in das Quecksilber verdichtet und hierdurch bei Entregung des Schützes ein verstärkter Auftrieb geschaffen wird.

Bei der Erfindung werden also neben dem Auftrieb des Tauchersystems noch Gasdruckdifferenzen als Richtkräfte ausgenutzt.

Im folgenden soll die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden.

In Fig. i, die einen gemäß der Erfindung ausgebildeten Arbeitsschalter zeigt, ist 1 das Hüllrohr, welches das bewegliche System 2 des Schalters sowie die Schaltflüssigkeit 3 (Quecksilber) einschließt. In das Schaltrohr sind van oben und von unten Elektroden 4 bzw. 5 eingeführt, von denen die eine in die Quecksilbermenge eintaucht, die andere außerhalb der Quecksilberfüllung so angeordnet ist, daß sie den Hub des beweglichen Tauchsystems 2 nicht behindert.

Das bewegliche Tauchsystem ζ besteht aus der Glocke 6, die aus zwei koaxial angeordneten, einen Hohlraum ro einschließenden, an dem einen Ende zusammengeschmolzenen Hohlzylindern gebildet ist, und dem Eisenring 7, der außen an der Glocke befestigt ist. 8 ist die Erregerspule des Schalters, welche über das Hüllrohr 1 teilweise hinübergeschoben ist.

Fig. ι zeigt den Schalter in der Ausschaltstellung, wenn die Erregung nicht eingeschaltet ist. Wird die Erregung der Spule 8 eingeschaltet, so wird das bewegliche System 2, welches auf der Quecksilberfüllung 3

schwimmt, durch die magnetischen Kraftlinien, die das Eisenrohr 7 durchsetzen, in die Schaltfiüssigkeit 3 um den Hub ί hineingezogen.

Fig. 2 der Zeichnung stellt den Schal|igi nach dem Einschalten der Erregung dar. I| folge der durch den Hub des bewegliche'«;' Systems 2 bedingten Verdrängung der Schaltfiüssigkeit steigt diese einerseits in der Aussparung 9 der Glocke 2 empor, andererseits dringt sie in den Hohlraum 10 der Glocke ein.

Die in der Aussparung 9 der Glocke 2 emporsteigende Quecksilbersäule gelangt dabei in Berührung mit der Elektrode 4, wodurch der Stromkreis des Schalters geschlossen wird. Die Quecksilbersäule bewegt sich beim Einschalten wegen des geringen Querschnittes der Aussparung · mit verhältnismäßig hoher Geschwindigkeit, wodurch günstige Schaltbedingungen erreicht werden. Durch die in den Hohlraum 10 der Taucherglocke selbst eingedrungene Quecksilbermenge wird eine Verdichtung der in der Taucherglocke befindlichen Gasmenge erzielt. Die Druckerhöhung entspricht der Höhendifferenz zwischen den Quecksilberspiegeln in dem Hohlraum 10 und der Aussparung 9 der Glocke.

Der Abstand zwischen dem beweglichen System und dem Hüllrohr ist so klein gehalten, daß infolge der Kapillardepression die Schaltflüssigkeit nicht in nennenswerter Menge in den Zwischenraum zwischen dem beweglichen System 3 und dem Hüllrohr 1 eindringen kann. Wird die Erregung des Schalters ausgeschaltet, so wird die Glocke 9 infolge des eigenen Auftriebes und unter Wirkung des Überdruckes in dem Hohlraum 10 schnell wieder nach oben geschoben. Der in dem Hohlraum 10 herrschende Überdruck bewirkt dabei eine wesentliche Steigerung der Ausschaltgeschwindigkeit gegenüber den bisher bekannten Schaltern, bei denen nur der Auftrieb als Richtkraft benutzt wird. Der Hub kann bei diesem Schalter verhältnismäßig klein gehalten werden, weil auf jeden Fall die nach dem Ausschalten der" Erregung auf das bewegliche System des Schalters ausgeübten Kräfte ausreichen, eine schnelle Ausschaltung zu bewirken. '

Das Hüllrohr 1 des beschriebenen Schalters

kann aus Glas oder feuerfestem keramischem Material hergestellt werden, wie sie in der Schaltröhrentechnik allgemein Anwendung finden.

Die Taucherglocke 2 kann aus den gleichen

Werkstoffen hergestellt werden. Es ist jedoch auch möglich, die Taucherglocke aus Metall herzustellen, beispielsweise uus Eisenblech, wodurch die Anwendung eines besonderen Eisenkörpers 7 sich erübrigt. In diesem Falle muß dafür Sorge getragen werden, daß die obere Elektrode 4, welche in der Aussparung 9 f&tgr Glocke liegt, von der Glocke isoliert ist. ■■fijes kann in einfachster Weise dadurch ge- ;.Vs.cifiehen, daß die Glocke im Bereiche der -"Elektrode 4 mit Isoliermaterial ausgefüttert wird.

Die Erfindung kann in verschiedenster Weise verwirklicht werden. Beispielsweise kann die Taucherglocke, wie in Fig. 3 dargestellt ist, mit einem nach oben gezogenen Ansatz 12 versehen sein, der wenigstens teilweise aus Isoliermaterial besteht. Der Ansatz kann einen Quecksilberpol 13 enthalten, in den die Elektrode 4 hineinragt. Wird bei Erregung die Taucherglocke in der oben erläuterten Weise in die in" dem unteren Teil der Schaltröhre befindliche Quecksilbermenge hineingezogen, so steigt der Quecksilberfaden in der Aussparung 9 der Taucherglocke wieder so weit empor, bis die emporsteigende Quecksilbersäule einen Kontakt mit dem Quecksilberpol 13 herstellt.

Eine andere Ausführungsform eines gemäß der Erfindung ausgebildeten Schalters ist in Fig. 4 dargestellt, bei der beide Elektroden von unten in den Schalter eingeführt sind. Die Elektrode 5 ist dabei nur bis in die im unteren Teil der Schaltröhre befindliche Quecksilbermenge 3 geführt. Die andere Elektrode 15 ragt in die Aussparung 9 in der Taucherglocke 2 und ist eingeglast. An dem oberen Teil der Elektrode ist die Einglasung napfförmig erweitert zur Aufnahme eines Ouecksilbertropfens, der mit der Stromzuleitung in Berührung steht.

Claims (7)

1. -Patentansprüche: ^1o°

   ι . Gasgefülltes Quecksilbertauchkernschütz mit gasgefülltem Tauchkern, dadurch gekennzeichnet, daß das in dem nach Art einer Taucherglocke ausgeführten Tauchkern enthaltene Gas bei Erregung des Schützes und hiermit verbundenem Eintauchen in das Quecksilber verdichtet und hierdurch bei Entregung des Schützes ein verstärkter Auftrieb ge-.· schaffen wird.
2. 2. Schütz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Tauchkern (2) aus einer in der Mitte mit einer Aussparung (Öffnung 9) versehenen Glocke aus Glas o. dgl. besteht, die mit einem vorzugs-

   ■·. weise zylindrischen, an der Wand der Schaltröhre (1) geführten Eisenkörper (7) .verbunden ist.
3. 3. Schütz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine von oben in die : Schaltröhre eingeführte Elektrode (4) in

   die Aussparung (9) des als Taucherglocke ausgebildeten Tauchkerns hineinragt, in der die Schaltflüssigkeit beim Einschalten des Schalters emporsteigt. * ·ί.^:
4. 4· Schütz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Tauchkern in seinem oberen Teil einen wenigstens teilweise aus Isoliermaterial bestehenden Ansatz (12) trägt, der eine einen Schaltpol bildende Menge von Schaltflüssigkeit (13) enthält, in welche die eine Elektrode (4) hineinragt.
5. 5. Schütz nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine von unten in die Aussparung (9) des als Taucherglocke ausgebildeten Tauchkerns eingeführte, wenigstens in ihrem unteren Teil gegen die Schaltflüssigkeit abgeschlossene Elektrode, an deren oberem Teil der Kontaktschluß bei Emporsteigen der Schaltflüssigkeit in der Aussparung erfolgt.
6. 6. Schütz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Taucherglocke aus Eisen oder einem anderen magnetisch gut leitenden Material besteht.
7. 7. Schütz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen dem Tauchkern des Schalters und der Schalterhülle so klein gehalten ist, daß infolge der auftretenden Kapillardepression Quecksilber in erheblichem Umfang nicht in den Zwischenraum zwischen dem beweglichen System und der Schalterhülle eindringen kann.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen