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Elektriseher Zeitschalter.
Die Erfindung betrifft einen elektrischen Zeitschalter, bei dem das Schliessen und Öffnen des zu schaltenden Stromkreises durch eine leitende Flüssigkeitsmasse bewirkt wird, welche eine vorübergehende, eine Zeitlang andauernde, leitende Verbindung zwischen zwei mit den Polen des Stromkreises verbundenen Elektroden herstellt.
Bei derartigen Zeitschaltern wird bekanntermassen eine Zeitverzögerung zwischen Ein-und Ausschalten des Stromkreises dadurch erzielt, dass entweder die leitende Flüssigkeitsmasse oder aber das ausser dieser noch im Glasbehälter der Vorrichtung befindliche nichtleitende Gas, meist Luft, beim Zurückfliessen gedrosselt, also verzögert wird.
Es ist nun mit ziemlichen Schwierigkeiten verbunden, die für die Drosselung des Gases nötigen Einrichtungen im Schalter genügend betriebssicher und dabei billig herzustellen. Einerseits soll die im Schalter befindliche zu drosselnde Gasmenge möglichst klein und gegenüber dem Aussenraum vollkommen luftdicht abgeschlossen sein, um ein Eindringen von Sauerstoff und ein langsames Abbrennen der Elektrodenstifte durch den Öffnungsfunken zu verhindern, anderseits muss die Gasmenge genügend gross und der Drosselweg genügend lang und eng sein, um die gewünschte Zeitverzögerung zu erreichen.
Man hat bereits versucht, einen den Forderungen entsprechenden Drosselkanal mit Hilfe von in der Leitflüssigkeit angeordneten Bündeln von Drähten herzustellen. Dies hat aber den Nachteil, dass mit einer guten Wirkungsweise des Sehalters nur gerechnet werden kann, wenn in die Kanäle der Bündel, welche für den Gasausgleich bestimmt sind, kein Quecksilber eindringt. Dies ist aber nur schwer zu vermeiden.
Um diesen Ubelstand zu beseitigen, wurde das Mittel angegeben, in dem Quecksilberdurehfluss- kanal eines Sanduhrschalters, in welchem das Quecksilber das Bestreben hat, nur tropfenförmig zusammenhängend zu fliessen, Gewindeteile mit Gängen von scharfkantigem Querschnitt anzuordnen, welche den Quecksilberdurchfluss je nach der Schärfe der Kanten mehr oder weniger dämpfen. Schalter dieser Art sind aber schwierig herzustellen und stellen sich daher teuer.
Den Gegenstand der Erfindung bildet nun ein Zeitsehalter, bei welchem der Drosselkanal in bekannter Weise mit Hilfe eines durch die Leitflüssigkeit hindurchgehenden Körpers gebildet wird, welcher Körper jedoch gemäss der Erfindung mit Sehraubenwindungen versehen oder aber zwecks Herstellung solcher mit einem Isolierstoff, z. B. einem Faden, umwickelt ist.
Bei dem in den Abbildungen dargestellten Ansführungsbeispiel zeigt Fig. 1 einen Schnitt durch
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Massstab einen Längsschnitt durch die Glasröhre a der Fig. l und 2. Hiebei bedeuten : a eine U-förmige Glasröhre, die in geeigneter Weise auf dem Verbindungsstück b befestigt ist.
Letzteres und somit auch das Glasrohr a kann durch Betätigung des Drehknopfes c um die Achse d des Schalters so weit verdreht werden, bis das Verbindungsstück an den Anschlag e ankommt. Nach Loslassen des Knopfes c bewirkt die Feder f die Rückstellung des Verbindungsstückes samt Glasröhre in die Ausgangslage, die durch einen Anschlag e'festgelegt ist.
Das Verbindungsstück trägt an seinen beiden Enden zwei Gleitstücke g1 und g2, die mit den durch die luftdicht abschliessenden Stöpsel h1 und h2 herausgeführten Elektrodenstiften 1 und 2 verbunden sind.
Die Gleitstücke g1 und g2 stellen mittels der Kontaktstücke kl und k2 die Verbindung zu den Polen des zu schaltenden Stromkreises her.
Innerhalb des Glasrohrs befindet sich der"Drosselweg".?, der von einem Elektrodenstöpsel zum andern reicht und durch die leitende Flüssigkeitsmasse m und durch die nichtleitende Gasstreeke n
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(Fig. 1) hindurchgeht, ohne aber die Elektroden selbst zu berühren. Der Drosselweg 1 besteht beispiels- weise-wie Fig. 3 zeigt-aus einem baumwoll- oder seideniso1ierten (umwickelten) Draht, dessen Isolation in Fig. 3 ebenfalls im Schnitt und mit i bezeichnet erscheint.
Die Wirksamkeit dieser Anordnung ist die, dass die Oberflächenspannung des Quecksilbers ein vollkommenes Anschmiegen desselben an die Isolation, insbesondere in den Zwischenräumen der einzelnen Isolationswindungen, verhindert und auf diese Weise einen äusserst engen spiralig um die Isolation sich windenden luft-bzw. gasgefüllten
Kanal frei lässt. Es sind jedoch noch andere Ausführungsmöglichkeiten gegeben. So genügt es z.
B. auch, zwei dünne isolierte oder auch nicht isolierte Drähte eng miteinander zu verquirln und den zwischen Drahtoberfläche und Quecksilber befindlichen gaserfüllten Kanal als Drosselweg zu benutzen.
Je nachdem wie die beiden Drähte mehr oder weniger eng miteinander verquirlt sind, ist die Steigung des schraubenförmigen Drosselweges bzw. seine Länge mehr oder weniger gross, und man kann auf diese Weise eine gewisse Regulierung der Zeitverzögerung erreichen, ohne die Dimensionen und den Aufbau des Modells zu verändern. Wichtig ist, dass der den Drosselweg bildende Draht gegen die schaltende Elektrode hin-in vorliegendem Fall Elektrode 8-möglichst gerade, bei Krümmungen mit möglichst grossem Krümmungsradius herangeführt wird.
Dies erleichtert die momentane Einschaltung bzw. bewirkt dies eine Führung der leitenden Flüssigkeitsmasse bei der Einschaltbewegung und ein rasches Hinüberleiten des nichtleitenden Gases gegen die Elektrode 1 hin.
Die schaltende Elektrode 2 ist weiters von einem Mantel p aus Isolierband oder ähnlichem klebrigen Stoff umgeben, so dass die Oberfläche der leitenden Flüssigkeitsmasse bei ihrem Zurückfliessen eine konkave Form bekommt, die für den Aussehaltvorgang, wie Versuche ergeben haben, besonders günstig ist.
Die Anordnung arbeitet demnach wie folgt :
In der gezeichneten Ruhelage (Fig. 1) liegt die Plusklemme über dem Gleitschuh gl an der Elek-
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beiden Elektroden ist zum Teil von Quecksilber, zum Teil von nichtleitendem Gas (Luft) gefüllt, der Stromkreis also unterbrochen.
Dreht man die Glasröhre samt Elektroden mittels des Knopfes c in der Pfeilrichtung bis an den Anschlag e, so wird hiebei das Quecksilber infolge der Erschütterung an den die Elektrode 2 tragenden Verschlussstöpsel längs des Führungsdrahtes j ! angeschlendert, stellt also die leitende Verbindung zwischen 1 und 2 her, während die in n früher vorhandene Gasmenge am Quecksilber vorbei, eventuell durch das Quecksilber an den die Elektrode 1 tragenden Verschlussstöpsel angepresst wird. Dieser Vorgang ist beendet, wenn nach Loslassen des Knopfes e der drehbare Teil durch die Wirkung der Feder f wieder in
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der Bewegung.
Da Elektrode 1 länger ist als Elektrode 2, reicht sie durch den Gasraum n'noeh bis in das Quecksilber hinein, und da die Gleitsehuhe an ihren Kontaktfläehen, mit denen sie während der Verdrehung von e vorübergehend ausser Berührung gekommen sind, wieder aufliegen, ist der Stromweg von + nach-geschlossen.
Nun tritt der Rückführungskanal in Funktion. Das Quecksilber, das mit seinem Gewicht auf das Gaspolster drückt und von diesem vorherhand noch in seiner jetzigen Lage gehalten wird. presst das Gas längs des isolierten Führungsdrahtes langsam nach n hindurch, das Quecksilber nimmt also langsam
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Elektrode 2 herabgesunken ist.
Die Umhüllung der schaltenden Elektrode mit einem Mantel aus klebrigem Stoff hat sieh hiebei besonders vorteilhaft erwiesen, da sie es ermöglicht, die durch die Länge des Drosselkanals einmal eingestellte Zeitverzögerung mit aller wünschenswerten Genauigkeit einzuhalten und Wiederziindungen nach Ablauf der Schaltzeit zu vermeiden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Elektrischer Zeitsehalter mit einer den Stromschluss zwischen zwei Polen herstellenden. in einem Gefäss befindliehen Leitflüssigkeit, in welcher durch einen von ihr umschlossenen Körper ein Drosselkanal für das nichtleitende Gas gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper mit Schraubenwindungen od. dgl. versehen ist, wodurch zwischen Leitflüssigkeit und Körper ein schraubenförmiger Kanal für den Gasdurehfluss gebildet wird.