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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

Nachstehend näher beschriebener und in den Zeichnungen dargestellter, selbsttätig wirkender Ausschalter beruht im Wesentlichen auf dem Princip der communicirenden Röhren und gehört zu denjenigen selbstthätigen Ausschaltern, bei welchen sich das den Stromsehlufs bewirkende Quecksilber von den Metallstromschlufsstücken entfernt, diese also festbleiben.Automatically acting, described in more detail below and shown in the drawings Off-switch is based essentially on the principle of the communicating tubes and belongs to those automatic circuit-breakers in which this causes the power outage Mercury is removed from the metal current sockets, so these remain fixed.

Die Wirkungsweise des Schalters ist folgende: Aus einer mit mehreren unter einander in Verbindung stehenden Röhren wird durch Eintauchen eines den Querschnitt der Röhre einnehmenden Kernes das darin befindliche Quecksilber in den anderen jedoch entsprechend engeren Röhren zum Steigen gebracht und dadurch die auf einer gewissen Höhe in der Röhre isolirt angebrachten Stromschlufsstücke metallisch verbunden. In der Zeichnung Fig. 1 bilden die Metallröhre a, die Glasröhren b b¹, das dünne Metallrohr c vier communicirende Röhren. Durch a¹ und a² sind die Glasröhren b b^x mit der metallenen Röhre α verbünden. K bildet einen in Röhre α feststehenden Kern, K¹ einen leichten, den Raum um den Kern K nahezu ausfüllenden Hohlcylinder, welcher durch Kugeln II, die durch den stärkeren Theil des Stiftes S S aus einander gedrückt werden, gegen Bewegung nach oben gehindert wird, e e¹ sind Kugeln aus einem isolirenden Stoff, wie Glas oder dergl^yy¹ metallene Abschlüsse der Glasröhren b b¹ mit Stromschlufsschrauben u u^l, R ein Gefäfs auf Röhre c, so grofs bemessen, dafs es sämmtliches in den Röhren stehende Quecksilber aufnehmen kann. ■Das Rohr c mit Gefäfs R läfst sich bei 0 derart drehen, dafs es nach unten, also entgegengesetzt, wie jetzt gezeichnet, steht, h ist ein Solenoid, welches als Hauptstrom- oder Nebenschlufsspule gewickelt sein kann, und g der Eisenkern in Form eines Hohlcylinders. Die Bewegung dieses Kernes kann durch die Muttern i i¹ theilweise begrenzt werden, m bildet den Abschlufsdeckel von Röhre a mit durchbohrtem Theil η zum Einziehen einer Plombe.The mode of operation of the switch is as follows: From one with several interconnected tubes, by immersing a core that occupies the cross-section of the tube, the mercury contained therein is made to rise in the other tubes, however, correspondingly narrower, and thereby the at a certain height in the Pipe insulated connected to electrical connection pieces. In the drawing Fig. 1, the metal tube a, the glass tubes bb ¹ , the thin metal tube c form four communicating tubes. The glass tubes bb ^{x are} connected to the metal tube α by a ¹ and a ² . K forms a core fixed in tube α , K ¹ a light hollow cylinder that almost fills the space around core K , which is prevented from moving upwards by balls II, which are pressed apart by the larger part of pin SS , ee ¹ are spheres made of an insulating material such as glass or the like ¹ metal closures of the glass tubes bb ¹ with electrical connection screws uu ^l , R a vessel on tube c, dimensioned so large that it can hold all the mercury standing in the tubes. The tube c with the vessel R can be rotated at 0 in such a way that it is pointing downwards, i.e. in the opposite direction, as now drawn, h is a solenoid, which can be wound as a main current or shunt coil, and g is the iron core in the form of a Hollow cylinder. The movement of this core can be partially limited by the nuts ii ¹ , m forms the closing cover of tube a with a pierced part η for pulling in a seal.

In der Zeichnung ist der Augenblick wiedergegeben, wo durch den Hohlcylinder K¹ das Quecksilber, welches auf der Höhe der punktirten Line y-y-y-y stand, aus der Röhre a zum gröfsten Theil verdrängt und bis auf die Höhe der punktirten Linie x-x-x-x gestiegen ist. Es ist somit eine metallische Verbindung zwischen den als Abschlufskappen der Röhren b b^l ausgebildeten Stromschlufsstücken ff¹ mit ihren Anschlufsschrauben u m¹ hergestellt.The drawing shows the moment when the mercury, which was at the level of the dotted line yyyy , was largely displaced from the tube a through the hollow cylinder K ¹ and rose to the level of the dotted line xxxx . A metallic connection is thus established between the power connection pieces ff ^1, which are designed as end caps of the tubes bb ^l , with their connecting screws u m ¹ .

Die Glaskugeln c c^l schwimmen oben auf dem Quecksilber und der leichte Hohlcylinder K¹ hat das Bestreben, in die Höhe zu steigen, wird aber durch die in Kern K eingebauten Kugeln // daran gehindert. Der Strommnlauf in dem Schalter ist — die Wicklung der Solenoidspule ist im Hauptstrom liegend gedacht — durch die punktirte Linie p-p-p-pZ-pi-p^p dargestellt.The glass spheres cc ^l float on top of the mercury and the light hollow cylinder K ¹ tries to rise in height, but is prevented from doing so by the spheres built into core K. The current flow in the switch - the winding of the solenoid coil is thought to lie in the main current - is represented by the dotted line ppp-pZ-pi-p ^ p .

Bei~ gewöhnlichem Stromdurchgang bleibt der Kern g g in seiner Stellung; steigt jedoch die Stromstärke, über eine gewisse Höhe, so wird der Eisenkern g g in das Solenoid h h hineingezogen und wird, da er nur sein Eigengewicht zu heben hat, eine gewisse Beschleunigung erhalten, bis er an die Mutter i^l stöfst und den Stift 5 S mithebt. Hierdurch kommtWith normal current passage, the core gg remains in its position; However, if the current strength rises above a certain level, the iron core gg is drawn into the solenoid hh and, since it only has to lift its own weight, will receive a certain acceleration until it hits the nut i ^l and the pin 5 S with. This comes about

der dünnere Theil s¹ des Stiftes s in die Höhe der Kugeln /, so dafs diese, die bis dahin durch den dickeren Theil s an einer Bewegung verhindert wurden, nach innen rollen, da der leichte Hohlcylinder KK₁ von der auftreibenden Kraft des Quecksilbers getrieben, die Kugeln / / zusammenschiebt. K¹ wird dadurch frei und schnellt empor. Hierdurch sinkt das Quecksilber in den Röhren auf die Höhe der punktirten Linien y-y-y-y zurück, die metallische Verbindung zwischen f und f¹ wird plötzlich unterbrochen; die Glaskugeln cc¹ durchfallen mit dem Quecksilber den Raum und unterbrechen einen etwa entstehenden Lichtbogen. An Stelle einer Glaskugel können auch mehrere über einander angeordnet oder auch cylindrische Stücke verwendet werden. Um nun den Stromunterbrecher wieder arbeitsfähig zu machen, wird Röhre c mit Gefäfs R umgelegt, und es fliefst sodann das in den drei anderen Röhren stehende Quecksilber in das Gefäfs. Hohlcylinder KK₁ Stift 5 S und Kugel / / gehen in ihre alte Lage zurück, d. h. Hohlcylinder K¹ ist wieder gegen Aufwärtsbewegung gesperrt. Hierauf wird Röhre c mit Gefäfs R wieder in die alte Stellung gebracht, das Quecksilber fliefst aus dem Gefäfs R wieder in die Röhre bis zur punktirten Linie x-x-x-x und der Schalter ist wieder eingeschaltet.the thinner part s ^{1 of} the pin s in the height of the balls /, so that these, which until then had been prevented from moving by the thicker part s , roll inwards, since the light hollow cylinder KK _{1 is driven} by the buoyant force of the mercury that pushes the balls / / together. As a result, K ¹ becomes free and skyrockets. As a result the mercury in the tubes sinks back to the level of the dotted lines yyyy, the metallic connection between f and f ¹ is suddenly broken; the glass balls cc ¹ fall through the room with the mercury and interrupt any arc that may arise. Instead of a glass ball, several pieces can be arranged one above the other or cylindrical pieces can be used. In order to make the circuit breaker work again, tube c is folded over with the vessel R , and the mercury in the three other tubes then flows into the vessel. Hollow cylinder KK ₁ pin 5 S and ball / / return to their old position, ie hollow cylinder K ¹ is again blocked against upward movement. Tube c with the vessel R is then returned to its old position, the mercury flows from the vessel R back into the tube as far as the dotted line xxxx, and the switch is switched on again.

Die bemerkenswerthesten Vortheile dieser Einrichtung sind die, dafs zunächst alle, sowohl Stromschlufs- als auch die mechanisch wirkenden Theile vollständig luftdicht ,abgeschlossen sind, und es ist deshalb ein unbefugtes Verstellen ausgeschlossen, ebenso ist das Verspritzen und Ausdünsten des schädlichen Quecksilbers vermieden. Ferner ist ein Ausbezw. Einschalten von Hand jederzeit möglich. Auch soll bei dieser Einrichtung ein sicheres Arbeiten der Sperrungs- bezw. Lösungsvorrichtung erzielt werden, weil diese von jeder äufseren Beeinflussung vollständig unabhängig ist und die Lichtbogenunterbrechung eine sicher wirkende ist.The most notable advantages of this arrangement are that, first of all, both Electric and mechanical parts completely airtight, closed and unauthorized adjustment is therefore ruled out, and it is the same Splashing and evaporation of the harmful mercury avoided. Furthermore, an Ausbezw. Switching on manually is possible at any time. This facility should also have a safe Work of the blocking resp. Solving device can be achieved because this is done by everyone external influence is completely independent and the arc interruption a safe-looking is.

Die Einrichtung ist auch zum Unterbrechen von Strömen hoher Spannung vorteilhaft zu benutzen, da die Entfernung der Stromschlufstheile beliebig grofs gemacht werden kann, z. B. durch lange Röhren. Ebenso können zum Unterbrechen von grofsen Stromstärken mehrere Röhren parallel geschaltet, also getheilte Stromschlufsstücke hergestellt werden.The device is also advantageous for interrupting high voltage currents use, since the removal of the electrical circuit parts can be made arbitrarily large, z. B. through long tubes. It can also be used to interrupt large currents several tubes are connected in parallel, so split electrical connection pieces are produced.

Die Ausschaltung kann auch stufenweise durch Anordnung von mehreren kürzer werdenden . Röhren mit dazwischenliegenden Widerständen bewirkt werden.Switching off can also be done in stages by arranging several shorter ones . Tubes with intermediate resistances are effected.

In Fig. 2 ist eine Abänderung der erstbeschriebenen Unterbrechervorrichtung dargestellt. Bei dieser Ausführungsform ist wesentlich hervorzuheben, dafs sie aus einem Rohr besteht, in welchem das Quecksilber zum Steigen gebracht wird und zwischen den seitlich angebrachten Stromschlufstheilen die Verbindung herstellt. In Fig. 2 ist die Bezeichnung mit Buchstaben für alle Theile die gleiche, wie in Fig. ι. Die Röhre α besteht jedoch hier aus einem isolirenden Körper, z. B. Glas, und ist mit seitlichen Ansätzen versehen, auf welchen die metallenen Abschlufskappen// mit den Stromschlufsstücken/¹^/² und Anschlufsschrauben M-M¹ sitzen.In Fig. 2, a modification of the first described interrupter device is shown. In this embodiment it is essential to emphasize that it consists of a tube in which the mercury is made to rise and which establishes the connection between the laterally attached electrical circuit parts. In Fig. 2 the designation with letters for all parts is the same as in Fig. Ι. The tube α here consists of an insulating body, e.g. B. Glass, and is provided with side lugs on which the metal end caps // with the Stromschlufsstücke / ¹ ^ / ² and connecting screws MM ¹ sit.

. Der das Quecksilber verdrängende Hohlcylinder K¹ besteht ebenfalls aus Glas und bildet zugleich den Lichtbogenlöscher. In der Zeichnung ist der Unterbrecher eingeschaltet; das Quecksilber steht auf der Höhe der Linie x-x und verbindet das Stromschlufsstück f'² mit f^L in der Richtung ρ ρ auf dem' kürzesten Weg durch die durchbrochene Wand des Hohlcylinders KK . The hollow cylinder K ¹ that displaces the mercury is also made of glass and at the same time forms the arc extinguisher. In the drawing, the breaker is switched on; the mercury is at the level of the line xx and connects the current connection piece f ' ² with f ^L in the direction ρ ρ on the' shortest path through the perforated wall of the hollow cylinder KK

Wird nun der Eisenkern g g in das Solenoid h h hineingezogen, so löst sich ebenso wie im zuerst beschriebenen Schalter die Kugelsperrung, Hohlcylinder ¹JiC¹ schnellt in die Höhe, das Quecksilber sinkt bis zur punktirten Linie y-y und Hohlcylinder K¹ bildet zwischen den Stromschlufsstücken /¹Z"² eine isolirende Scheidewand, so dafs ein auftretender Lichtbogen sofort unterbrochen wird.If the iron core gg is now drawn into the solenoid hh , the ball lock is released just as in the switch described first, hollow cylinder ¹ ^{JiC 1} shoots up, the mercury sinks to the dotted line yy and hollow cylinder K ¹ forms between the electrical ^{connection pieces / 1} Z " ² an isolating partition, so that an occurring arc is immediately interrupted.

Um den Schalter (Fig. 1) von Hand aus- und einschalten zu können, läfst sich anstatt der Röhre c mit Gefäfs R auch eine von den beiden Röhren b oder auch beide umkippbar anordnen, und zwar derart, dafs an den Stromschlufstheilen ff¹ messerförmige Stücke angebracht sind, welche sich zwischen auf der Grundplatte feststehenden federnden Stromschlufsstücken nach dem Muster von gebräuchlichen Messerausschaltern einklemmen.In order to be able to switch the switch (Fig. 1) on and off by hand, instead of the tube c with the vessel R , one of the two tubes b or both can be arranged so that they can be tilted, in such a way that knife-shaped at the Stromschlufstheilen ff ¹ Pieces are attached, which are clamped between resilient electrical circuit pieces fixed on the base plate according to the pattern of conventional knife switches.

Es würde dann beim Ausschalten von Hand der Strom schon aufsen an den Metalltheilen unterbrochen, also unnütze Funkenbildung im Innern vermieden. Selbstverständlich mufs der Raum in der umkippbaren Röhre so grofs bemessen sein, dafs er das ganze Quecksilber aufnehmen kann.The current would then be applied to the metal parts when it was switched off by hand interrupted, thus avoiding unnecessary spark formation inside. Of course he has to The space in the overturnable tube must be so large that it contains all the mercury can accommodate.

Bei Ausschaltern für hohe Spannungen kann man zu der mechanischen Lichtbogenlöschung noch eine magnetische mit Leichtigkeit aufsen an den Glasröhren unterhalb der Stromschlufsstücke ff anordnen.In the case of circuit breakers for high voltages, in addition to the mechanical arc quenching, a magnetic one can easily be arranged on the outside of the glass tubes below the electrical connection pieces ff .

Die Röhre α (Fig. 2) kann, anstatt aus einem isolirenden Material, auch aus Metall hergestellt, nur müssen dann selbstverständlich die Stromschlufsstücke ff¹ isolirt aufgesetzt werden.The tube α (Fig. 2) can, instead of an insulating material, also be made of metal, only then, of course, the current connection pieces ff ¹ have to be placed in an insulated manner.

Claims

Patent Claims:

i. Automatic electromagnetic mercury switch, in which a displacer flasks the mercury with the Keeps electrical circuit pieces in contact so that

characterized in that the displacement piston K ¹ , designed as a hollow cylinder, is held in its lowest position by a spherical lock iS / influenced by a solenoid h in such a way that when the current rises, the lock SI is triggered by the solenoid core g , so that the The displacer piston K ^{1 has} jumped up and the mercury leaves the electrical connection pieces f, the interruption spark being extinguished by the glass balls ee floating on the mercury.

Automatic circuit breaker according to claim 1, in which the reclosing takes place in that a riser pipe c provided with an upper vessel R is pivoted down in order to allow the mercury to flow out of the circuit breaker into the vessel R , so that the displacement piston K ^{1 is} in its lowest position sinks and is held in this by the ball lock 5 /, whereupon the mercury is transferred to the circuit-breaker by swiveling up the vessel R and thus the power supply is restored.

Modification of the circuit breaker according to claim i, characterized in, that the displacement piston Isolirstoff consisting of K ¹ in the skyrocketing a mounted between the tube on the α from Isolirstoff or metal and insulated Stromschlufsstückeny ^{^1/2} intersects arc produced. -

For this purpose ι sheet of drawings.