DE464573C - Sicherung fuer elektrische Leitungen, deren fluessiges Sicherungsmaterial (Quecksilber o. dgl.) in einem Rohr aus Isoliermaterial angeordnet ist - Google Patents

Description

Es sind bereits Sicherungen für elektrische Leitungen bekannt geworden, bei denen als Sicherungsmaterial eine leitende Flüssigkeit, wie Quecksilber o. dgl., angewandt wird, die in einem Rohr aus Isoliermaterial untergebracht ist, und deren kleiner Flüssigkeitsquerschnitt bei vorhandenem Überstrom den Stromkreis infolge Verdampfung unterbricht. Ferner sind Sicherungen dieser Art nicht

ίο mehr neu, bei denen im entlüfteten Dampfsammelraum entweder ein indifferentes Gas oder der Dampf einer indifferenten Flüssigkeit vorhanden ist. Die bekannten Sicherungen der beschriebenen Art weisen den Übelstand auf, daß nach erfolgter Verdampfung die Wiederfüllung des sehr kleinen Flüssigkeitsquerschnitts großen Schwierigkeiten begegnet. In vielen Fällen werden zur 'Wiederfüllung besondere Mittel angewandt, wie z. B.

Schrauben, die auf die betreffende Flüssigkeit so stark drückend einwirken, daß eine Wiederfüllung der Kapillare erfolgt.

Den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildet eine Sicherung der vorhin skiz-

s5 zierten Art, welche die erwähnten Übelstände auf sehr einfache Weise beseitigt. Das Neue beruht darin, daß der Leiterkanal der Sicherung die Gestalt eines U besitzt, dessen einer Arm von sehr kleinem Querschnitt (Kapillarrohrquerschnitt) den der Verdampfung unterliegenden Flüssigkeitsfaden enthält, während der zweite Arm einen bedeutend größeren Querschnitt besitzt und mit der Dampfsammeikammer in Verbindung steht. Durch diese Anordnung wird erreicht, daß die Regenerierung der verdampften Flüssigkeitssäule infolge des hydrostatischen Drucks in sehr kurzer Zeit erfolgt.

Die obere Sammelkammer kann erfindungsgemäß durch eine Trennwand in zwei Teile geteilt werden, in welcher eine zum Druckausgleich dienende Öffnung von so kleinem Querschnitt vorgesehen ist, daß eine Lichtbogenbildung durch diese Öffnung hindurch praktisch unmöglich ist.

Bei einer anderen Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes kann mit dem Quecksilbersicherungsapparat ein selbsttätiger Unterbrecher verbunden werden, dessen Zweck darin beruht, eine zweite Unterbrechungsstelle zu schaffen. Dieser selbsttätige Unterbrecher kann erfindungsgemäß durch, eine Kugel betätigt werden, welche auf der erweiterten Quecksilbersäule schwimmt und die z. B. aus Eisen besteht. Bei einer Aufwärtsbewegung der oberen Quecksilberkuppel, also im Fall der Verdampfung des dünnen Quecksilberfadens der Sicherung, bewegt sich die Kugel zur Seite, wobei die Stromunterbrechung durch Drehen eines geeigneten Leiters, z. B. eines Winkelhebels, eintreten kann. Die Eisenkugel kann auch an einem Faden hängen, dessen oberes Ende bei jeder Aufwärtsbewegung der Kugel die vorhandene

elektrische Berührung unterbricht. Schließlich kann die Eisenkugel unmittelbar an dem einen Arm eines zweiarmigen Hebels befestigt sein und bei jeder Aufwärtsbewel·· gung durch Drehen des Hebels die Stromunterbrechung bewirken.

Zur bequemen Handhabung der neuen Sicherung sind die Leiterenden an das Metallgewinde bzw. an das Kontaktstück einer, ίο Fassung angeschlossen, welche nach Art der bekannten Edison- Glühlamp engewinidefassungen gebaut sind. Auch kann die Vorrichtung mit einer Regelschraube versehen sein, welche zur genauen Einstellung der Höhe der Quecksilberkuppeln dient und welche auf das erweiterte Ende des Quiecksdlberfadens drückend einwirkt.

Auf den Zeichnungen ist der Erfindungsgegenstand in einigen Ausführungsbeispielen zur Darstellung gebracht worden.

Abb. ι ist ein Längsschnitt durch eine Sicherung,

Abb. 2 ein Längsschnitt durch eine andere Ausführungsform der Sicherung mit Edisonfassung.

Abb. 3 und 4 stellen eine weitere Ausführungsform der Sicherung im Längsschnitt dar, und zwar Abb. 3 im geschlossenen, Abb. 4 im unterbrochenen Zustande. Abb. 5 und 6 stellen eine andere Ausführungsform der Erfindung dar, und zwar Abb. 5 im geschlossenen, Abb. 6 im unterbrochenen Zustande.

Abb. 7 und 8 stellen noch eine Abart der Sicherung in Längsschnitten dar, wobei Abb. 7 die Vorrichtung im geschlossenen, Abb. 8 im unterbrochenen Zustande bedeutet.

Die neue Sicherung besteht aus dem Gefäß i, welches z. B. aus Glas hergestellt ist. Das Gefäß weist einen Hohlraum 2 auf, welcher durch den zylindrischen Teil 8 mit der Kapillare 3 zusammenhängt. Die Kapillare 3, der untere Teil 9 und der zylindrische Teil 8 sind z. B. mit Quecksilber gefüllt, dessen Kuppel im Teil 8 etwas höher steht als in der Kapillaren 3. Die Kapillare 3 ist mit einer Erweiterung 6 versehen, in welche der feste Leiter 5 eingeschmolzen ist. Die Säule 8 ist ebenfalls mit einer Erweiterung 7 versehen, in welche der zweite Leiter 4 eintaucht. Über der Quecksilberkuppel der Säule 8 befindet sich eine neutrale Flüssigkeit 10. Die Sicherung wirkt in der Wieise, daß bei Eintritt einer allzu großen Stromstärke zwischen den Leitern 4 und 5 der Quecksilberfaden in 3 verdampft, wobei die Quecksilbersäule in 8 heftig nach oben bewegt wird. Hierbei verdampft die neutrale Flüssigkeit 10, und der Hohlraum 2 füllt sich mit Dampf dieser Flüssigkeit an. Da die Kapillare 3 stets unter dem hydrostatischen Druck der Quecksilbersäule 8 verbleibt, wird der verdampfte Quecksilberfaden in kurzer Zeit regeneriert und die Sicherung dadurch von neuem gebrauchsfähig.

Bei der Ausführungsform nach Abb. 2 ist der Hohlraum 12 des Glasgefäßes 11 durch eine Trennwand 22 in zwei Teile getrennt, die nur durch die kleine, im oberen Teil der Trennwand 22 angeordnete Öffnung 21 miteinander in Verbindung stehen. Das Quecksilber befindet sich hier in der Kapillare 16, welche über den Bügel 23 mit der weiteren Quecksilbersäule 18 kommuniziert. Faden 16 und Säule 18 sind oben offen und können gegebenenfalls wiederum mit einer neutralen Flüssigkeit bedeckt sein. Im unteren Teil der Sicherung ist das Edison-Gewinde 13 und der Edison-Kontakt 20 angeordnet, die einerseits mit der im erweiterten Teil 14 des Quecksilberfadens 16 vorgesehenen Metallzunge 15, anderseits mit dem Stromleiter 19 in Verbindung stehen, dessen oberes Ende in den erweiterten Teil 17 der Säule 18 eintaucht. Diese Sicherung kann wie eine Glühlampe in jeden vorhandenen Edison-Glühlampensockel eingeschraubt werden. Bei allzu großer Stromstärke verdampft der Quecksilberfaden i6j und die Hohlräume 12 füllen sich mit Quecksilberdampf an. Zur Verhinderung der Lichtbogenbildung dient die Trennwand 22. Die Öffnung 21 hat den Zweck, einen Ausgleich der Dampfdrücke in den beiden Hohlräumen 12 herbeizuführen.

Bei der in den Abb. 3 und 4 dargestellten Abart der neuen Sicherung ist außer der Quecksilbersicherung noch eine automatische Stromunterbrechung im Fall der Wirkung der Sicherung vorgesehen. Das. Glasgefäß 34 besitzt einen größeren Hohlraum, welcher mit der weiteren Quecksilbersäule 31 in Verbindung steht, die ihrerseits mit dem Quecksilberfaden 29 kommuniziert. Über der Quecksilbersäule 31 ist die neutrale Flüssigkeit 33 angeordnet. Die Stromzuführung nach der Kapillare 29 erfolgt durch das Edison-Gewinde 24, welches mit Hilfe des Leiterstucks 26 mit der Druckschraube 27 in Verbindung steht, deren Ende auf den erweiterten Teil 28 des Quecksilberfadens 29 drückend einwirkt. Der zweite Strompol liegt am Edison-Kontakt 30, welcher mit dem festen Leiter 38 in Verbindung steht, dessen oberes Ende 37 waagerecht hakenförmig gebogen ist. Ein Winkelhebel 35 dreht sich um die waagerechte Achse 36, wobei sein unterer Arm durch eine auf der Quecksilbersäule 31 schwimmende Metallkugel 3 2, z. B. eine Eisenkugel, dann nach links verschoben wird, wenn die Kugel sich in ihrer untersten Lage befindet. Dies ist so lange der Fall, als der Quecksilberfaden 29 normal wirkt, d. h. nicht verdampft. Tritt ein

Claims (5)

1. Verdampfen ein, so wird die Kugel 32 in die in Abb. 4 mit 32' bezeichnete Lage zur Seite geworfen, wobei das lange, senkrechte Ende 35 sich derart einstellt, daß der elektrische Kontakt bei 37 unterbrochen wird. Es tritt also bei jeder Wirkung der Sicherung eine doppelte Stromunterbrechung ein: die eine im Quecksilberfaden 29, die andere am festen Leiter 37. Sobald der Quecksilberfaden 29 wieder regeneriert ist, sinkt die Eisenkugel in die in Abb. 3 gezeichnete Lage, wobei der Stromkreis bei 27 wieder geschlossen wird.

   . ... Eine etwas geänderte Ausführungsform dieser Sicherung zeigen die Abb. 5 und 6.

   Das Glasgefäß 53 weist die durch die Trennwand 54 gebildeten Hohlräume 56 auf, die zwecks Druckausgleichs durch, die Öffnung 55 miteinander in Verbindung stehen. Das Quecksilber befindet sich in der Kapillare 43' und in der Säule 43. Die Stromzuführung erfolgt vom Edison-Gewinde 39 aus über den Leiter 40, Mutter 41, Regulierschraube 42 nach dem Quecksilberfaden 43', anderseits jedoch vom Edison-Kontakt 50' aus nach dem festen Leiter So, welcher oben hakenförmig gebogen ist und eine kleine Rolle 49 trägt, über welche ein dünner Faden 51 läuft, dessen unteres Ende mit der Eisenkugel 52, dessen oberes Ende dagegen im Punkte 47 mit dem einarmigen Kontakthebel 48 verbunden ist. Der Kontakthebel 48 schwingt um den Drehpunkt 46, welcher am oberen Ende des festen Leiters 45 angeordnet ist, dessen unteres Ende bei 44 mit der Quecksilbersäule 43 in metallischer Berührung ist. Diese Vorrichtung wirkt in der folgenden Weise: Bei einem unzulässigen Anwachsen der Stromstärke verdampft der Quecksilberfaden 43', wodurch das in der Säule 43 vorhandene Quecksilber nach, oben schnellt und die in Abb. 6 mit 43' bezeichnete Höchstlage einnimmt. Hierdurch wird die Eisenkugel 52 nach oben bewegt, der Hebel 48 dreht sich infolgedessen unter Spannung des Fadens 51 in die in Abb. 6 gezeichnete Lage, in welcher zwischen 48 und 50 der Strom unterbrochen ist. Nach Regenerierung des Quecksilberfadens 43' sinkt die Kugel 52, wie in Abb. 5 gezeigt, wodurch der Faden 51 das Ende 47 des Hebels 48 nach links bewegt und hierbei einen Stromschluß zwischen 48 und 50 bewirkt. Auch diese Sicherung kann wie eine gewöhnliche Glühlampe in jeden Edison-Sockel eingeschraubt werden.

   Die in den Abb. 7 und 8 dargestellte letzte Abart der neuen Sicherung unterscheidet sich nur wenig von der in den Abb. 3 und 4 dargestellten. Der Glaskörper 68 umfaßt den Hohlraum 69, welcher mit der Quecksilbersäule 61 zusammenhängt. Die Säule 61 geht in die Kapillare 61 über, deren oberes erweitertes Ende unter der Einwirkung der Regel- 1 schraube 60 steht, welche ihrerseits in der Mutter 59 drehbar ist. Die Mutter 59 steht mit Hilfe des Leiters 58 mit dem Edison-Gewinde 57 in leitender Verbindung. Der Edison-Kontakt 67 ist mit dem festen Leiter metallisch verbunden, dessen oberes Ende in das Glasgefäß 68 eingeschmolzen und dort hakenförmig umgebogen ist. Das Ende des senkrechten Hakenteils ist mit 65 bezeichnet. Im Glasgefäß 68 ist ein kleines Lager 63 angeordnet, um welches ein zweiarmiger Hebel drehbar ist, dessen unterer Arm eine Eisenkugel 62 trägt. Die Quecksilberkuppel der Säule 61 kann mit einer [Schicht 61' einer neutralen Flüssigkeit bedeckt sein. Diese 'Vorrichtung wirkt in der Weise, daß im normalen Zustande, d. h. solange der Q uecksilb erfaden nicht verdampft, der Strom von 57 aus über die Quecksilberfüllung 61, Kugel 62, Hebel 64, Haken 65, Leiter 66 nach, dem Edison-Kontakt fließt. Wird das Quecksilber 61 verdampft, schnellt die Quecksilberkuppel in die Höhe, wodurch Kugel 62 nach oben bewegt wird. Hierdurch wird das obere Ende des Hebels 64, wie in Abb. 8 gezeigt, vom Haken 65 entfernt und dadurch der Strom unterbrochen.

   P Λ T E N T Λ N vS I ■ K Ü CHE:

   i. Sicherung für elektrische Leitungen, deren flüssiges Sicherungsmaterial (Quecksilber o. dgl.) in einem Rohr aus Isoliermaterial angeordnet ist und bei Überstrom durch Verdampfung des kleinen Flüssigkeitsquerschnitts den Stromkreis unterbricht und deren stark entlüfteter Dampfsammeiraum entweder ein indifferentes Gas oder den Dampf einer indifferenten Flüssigkeit enthält, dadurch gekennzeichnet, daß der Leiterkanal die Gestalt eines U besitzt, dessen einer Arm von sehr kleinem Querschnitt (Kapillarrohrquerschnitt) den der Verdampfung unterliegenden Flüssigkeitsfadeii enthält, während der zweite Arm einen bedeutend größeren Querschnitt aufweist und mit der Sammelkammer in Verbindung steht, zum Zweck, nach erfolgter Verdampfung eine leichtere Wiederfüllung des Kapillarrohrs durch die Wirkung des hydro- no statischen Drucks zu erzielen.
2. 2. Sicherung für elektrische Leitungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Trennwand der Sammelkammer eine zum Druckausgleich dienende Öffnung von so kleinem Querschnitt vorgesehen ist, daß eine Lichtbogenbildujnjg durch diese Öffnung hindurch praktisch unmöglich ist.
3. 3. Sicherung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem erweiterten oberen Ende der Quecksilber-'

   säule, gegebenenfalls innerhalb der neutralen Flüssigkeit, eine Kugel aus leichterem Metall (z. B. Eisen) schwimmt, durch deren seitliche Bewegung im Falle der Wirkung der Sicherung eine Unterbrechung der festen Zuleitung (z. B. durch Drehen eines Winkelhebels35) herbeigeführt wird.
4. 4. Sicherung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallkugel an einem Faden hängt, dessen anderes Ende bei einer Aufwärtsbewegung der Kugel den elektrischen Kontakt der festen Zuleitungen unterbricht.
5. 5. Sicherung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallkugel am Ende des einen Armes eines zweiarmigen Hebels derart befestigt ist, daß bei jeder Aufwärtsbewegung der Kugel das andere obere Ende des zweiarmigen Hebels eine . Unterbrechung der festen Zuleitung verursacht.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen