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Quecksilberschalter.
Die Erfindung bezieht sich auf einen Quecksilberschalter, der aus einem mit Quecksilber zum Teil gefüllten Behälter besteht, in dem feste Metallelektroden vorhanden sind, zwischen denen beim Einschalten des Schalters eine unmittelbare metallische Verbindung durch das Quecksilber hindurch gebildet wird.
Bekannte Schalter dieser Art haben den Nachteil, dass sich auf der freien Oberfläche des Quecksilbers Verunreinigungen ansammeln, die von den festen Metallelektroden herrühren und die dadurch entstehen, dass der bei der Unterbrechung gebildete Lichtbogen oder der dabei gebildete Quecksilberdampf die Möglichkeit hat, in Berührung mit den Elektroden zu kommen und diese anzugreifen.
Die auf der Oberfläche angesammelten weggerissenen Teilchen haben zur Folge, dass der Lichtbogen bei der Unterbrechung bedeutend länger wird, wodurch die Temperatur des Schalters in unzulässigem Masse gesteigert wird. Der Quecksilberdampf kann sich auch auf die Elektroden in Form eines feinen Staubes niederschlagen, der den Übergangswiderstand zwischen den Elektroden und dem Quecksilber wesentlich erhöht.
Durch die Erfindung sollen diese Nachteile beseitigt und ein Schalter geschaffen werden, bei dem die gebildeten Verunreinigungen daran gehindert werden, an die freie Oberfläche in dem Teil des Schalters zu gelangen, in dem die Kontaktschliessung und-unterbrechung stattfindet. Weiters soll verhindert werden, dass der Lichtbogen und die Quecksilberdämpfe die Elektroden überhaupt treffen können.
Nach der Erfindung wird dies dadurch erreicht, dass die Elektroden gegenüber der freien Oberfläche des Quecksilbers in demjenigen Teil des Behälters, wo die Kontaktschliessung und-unterbrechung stattfindet, derart abgeschirmt sind, dass der Übergang der von den Elektroden weggerissenen Teilchen an die erwähnte Quecksilberoberfläche verhindert bzw. erschwert wird. Diese Abschirmung kann mittels zweier zwischen den Elektroden angebrachten, in das Quecksilber eintauchender Wände erreicht werden, die über oder neben den Elektroden befindliche Teile der freien Quecksilberoberfläche von denjenigen Teilen derselben abtrennen, die sich in dem Raum befinden, wo die Kontaktsehliessung und-unterbrechung stattfindet.
Die Verunreinigungen können also auf der Quecksilberoberfläche in der Nähe der Elektroden gesammelt und zurückgehalten werden, damit die Quecksilberflächen, die sich bei der Kontaktschliessung treffen und zusammenfliessen, rein bleiben.
Weitere Kennzeichen der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung einer auf der Zeichnung gezeigten Ausführungsform des erfindungsgemässen Schalters hervor. Fig. 1 und 2 stellen zwei aufeinander senkrechte Vertikalschnitte des Schalters dar, wobei der Schnitt in Fig. 2 von der Linie 2-2 in Fig. 1 gesehen ist.
In der Zeichnung bezeichnet 1 eine Grundplatte, an der zwei federnde Arme 2 und 3 befestigt sind, die zwischen sich den eigentlichen Schalter drehbeweglich tragen, indem ihre äussere Enden die hohlen Drehzapfen 6 und 7 umfassen. Diese Arme dienen gleichzeitig zur elektrischen Verbindung des Schalters mit den Leitern 4 und 5, die einen Teil des zu unterbrechenden und zu schliessenden Stromkreises bilden. Der Schalter wird mit Hilfe eines Hebels 8 betätigt, der durch einen Schlitz 9 in einer den Schalter umschliessenden Kappe 10 herausragt.
Der Schalter besteht aus einem geschlossenen Behälter, der aus einem kurzen röhrenförmigen Körper 11 aus Isolierstoff, vorzugsweise keramischem Material, z. B. feuerfestem Porzellan, aufgebaut ist, dessen Enden durch Deckel 12 und 13, z. B. aus Eisen oder Stahl, abgeschlossen sind. Die Deckel
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sind durch eine gegossene Kunstmasse-M, z. B. Kunstharz, mit dem röhrenförmigen Körper verbunden, wobei zwecks Dichtung Ringe 15 und 16 aus Asbest dazwischen angeordnet sind. Die Deckel sind in ihrer Mitte zu kurzen offenen Rohrstutzen 17, 18 ausgezogen, die durch Zwisehenscheiben 19 aus Isolierstoff zugedeckt werden, über welche die obenerwähnten hohlen Drehzapfen 6 und 7 aufgeschoben und verlötet sind.
Die Drehzapfen sind zwecks Bildung eines guten elektrischen Kontaktes zweckmässig aus Messing hergestellt.
Der derart aufgebaute Behälter ist zum Teil mit Quecksilber gefüllt, das zwischen den aus den Deckeln 12 und 13 bestehenden Elektroden des Schalters einen metallischen Kontakt bilden soll.
Der übrige Teil des Behälters ist mit einem geeigneten Gas, z. B. Wasserstoff oder lediglich mit Quecksilberdampf, gefüllt. In der Mitte des Behälters ist eine Wand 21 aus Isolierstoff angeordnet, die zweckmässig mit dem röhrenförmigen Körper 11 aus einem Stück besteht. In dieser Wand ist ein Loch 22 ausgenommen, das derart angeordnet ist, dass es sich in der einen durch den Schlitz 9 bestimmten Endstellung oberhalb der Quecksilberoberfläche befindet und, wenn der Schalter in die andere Endstellung überführt wird, in das Quecksilber gesenkt wird.
In der einen Endstellung ist somit die Quecksilbermasse durch die Wand 21 in zwei getrennte Hälften geteilt und der elektrische Kontakt unterbrochen, und in der andern Endstellung ist das Loch 22 mit Quecksilber gefüllt, so dass die ganze Quecksilbermasse ein zusammenhängendes Ganzes bildet und ein metallischer Stromweg zwischen den Elektroden 12 und 13 gebildet wird. An den Enden des röhrenförmigen Körpers sind erfindungsgemäss scheibenförmige Wände 23 und 24 vorhanden, die ebenfalls aus Isolierstoff, z. B. feuerfestem Porzellan, bestehen und die sich gegen Ansätze an der Innenfläche des Körpers 11 abstützen. Diese Wände sind mit dem Körper 11 gasdicht verbunden und können beispielsweise beim Brennen des Porzellans damit vereinigt werden.
Die Scheiben sind unten mit Löchern 25 und 26 versehen, die sich in allen Stellungen des Schalters unter der freien Oberfläche des Quecksilbers befinden, so dass die Quecksilbermengen zu beiden Seiten jeder Scheibe immer elektrisch verbunden sind. Dadurch wird auch verhindert, dass von den Metallelektroden 12 und 13 herrührende Verunreinigungen, die an die freien Oberflächen 27 und 28 kommen, bei der Betätigung des Schalters in den mittleren Raum überführt werden, in dem die Kontaktschliessung und-Unterbrechung stattfindet. Da die Wände die mit Quecksilber nicht gefüllten Räume ganz trennen, wird ferner verhindert, dass der Lichtbogen und der bei der Kontaktunterbrechung gebildete Quecksilberdampf an die festen Metallelektroden gelangen.
Zufolge des begrenzten Querschnittes der Löcher 25 und 26 ist auch die Möglichkeit äusserst gering, dass der Quecksilberdampf an dem flüssigen Quecksilber vorbei durch die Löcher dringt und auf diese Weise an die festen Metallelektroden gelangt.
Die oben beschriebene und in der Zeichnung dargestellte Ausführung ist nur als Beispiel anzusehen, auf das die Erfindung natürlich nicht beschränkt ist. Im Rahmen der beigefügten Patentansprüche können nämlich Abänderungen der einzelnen Teile des Schalters in verschiedenen Hinsichten aus- geführt werden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Quecksilberschalter, bestehend aus einem mit Quecksilber zum Teil gefüllten Behälter, in dem feste, dem zu schaltenden Stromkreis angehörende Metallelektroden vorhanden sind und zwischen denen beim Einschalten des Schalters durch das Quecksilber eine unmittelbare metallische Verbindung hergestellt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektroden gegenüber der freien Oberfläche des Quecksilbers in demjenigen Teil des Behälters, wo die Kontaktschliessung und-Unterbrechung stattfindet, derart abgeschirmt sind, dass der Übergang von den Elektroden losgelöster Teilchen, an die genannte freie Quecksilberoberfläche verhindert oder erschwert wird.