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Quecksilberschalter für verzögertes Ein-oder Aussehalten.
Es sind Flüssigkeitsrelais bekannt, welche die Schaltvorgänge verzögert ausführen. Dies wird dadurch erreicht, dass sieh der durch ein Solenoid elektromagnetisch beeinflusste Tauchkern wegen des
Widerstandes der Flüssigkeit nur langsam bewegen kann.
Bei Relais dieser Art muss die Flüssigkeit durch eine kleine Öffnung hindurchlaufen, so dass ein Ausgleich nur langsam vor sich geht. Diese Anordnungen haben den Nachteil, dass sie sowohl bei der Einschaltung als auch bei der Ausschaltung eine Verzögerung bewirken. Um diesen Nachteil zu beseitigen, sind Anordnungen hergestellt worden, bei denen ein Ventil in den Tauehkern eingesetzt ist, so dass der Flüssigkeitswiderstand nur in einer Richtung auf den Tauchkern einwirkt. In diesem Falle ist es jedoch nicht möglich, die gleiche Vorrichtung sowohl zur verzögerten Einschaltung als auch zur verzögerten Ausschaltung zu benutzen. Weiterhin bereitet es Schwierigkeiten, die Verzögerungszeit den jeweiligen Verhältnissen anzupassen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Relais dieser Art so auszubilden, dass sie für verschiedene Zwecke ohne wesentliche bauliche Änderungen verwendbar sind. Sie löst diese Aufgabe dadurch, dass der Tauchkern aus zwei gegeneinander verschiebbaren Teilen besteht, deren innerer als Napf für das Quecksilber dient, und dass durch gegenseitiges Verschieben beider Teile eine Nebenöffnung gesteuert wird. Durch die Art der Steuerung kann erreicht werden, dass dasselbe Relais ohne Abänderung seines Gesamtaufbaues, z. B. für schnelles Einschalten und verzögertes Ausschalten oder für verzögertes Einschalten und schnelles Ausschalten, Verwendung finden kann. Da solche Relais neuerdings in immer verstärktem Masse in der Schaltungstechnik Eingang finden, hat diese Vereinheitlichung ganz wesentliche Vorteile für die Schaltungstechnik.
Die Lagerhaltung wird, wie ohne weiteres einzusehen ist, ganz wesentlich vereinfacht, da nur eine Art von Relais vorrätig gehalten zu werden braucht. Hinzu kommen noch die fabrikatorischen Vorteile der Erhöhung der Stückzahlen.
Die Erfindung ist im folgenden mit Bezug auf die Fig. 1-4 erläutert, welche Schnittansichten zweier Beispiele darstellen. Die Fig. 1 und 2 zeigen ein Relais in der Ruhe-und Arbeitsstellung mit geringer Ansprechzeit und verzögertem Abfall, während die Fig. 3 und 4 ein Relais zeigen, das langsam anzieht und schnell abfällt.
Es sei zunächst die Bauart des Relais erläutert. In allen Figuren sind für gleiche Teile die gleichen Bezugszeichen gebraucht. Als Flüssigkeit dient Quecksilber 11, das sieh in einer Glasröhre 1 befindet.
Die Glasröhre ist evakuiert oder mit einem Gas gefüllt, das keinen Sauerstoff enthält. Der Tauchkern besteht aus zwei Teilen 2 und 6. Der Teil 2 ist aus magnetischem Material und in seinem oberen Teil verdickt, so dass er von dem Solenoid angezogen wird, sobald dieses stromdurchflossen ist. In dem Teil 2 verschiebt sich die Hülse 6, die vorzugsweise aus nichtmagnetischem Material, wie Steatit, Porzellan od. dgl., besteht. Das untere Ende der Hülse 6 ist durch einen Boden 3 abgeschlossen, der in der Mitte durchbohrt ist. In den dargestellten Beispielen ist keine einfache Durchbohrung vorhanden, sondern ein schraubenförmiger Gang. Dieser ist dadurch erzielt, dass ein Bolzen 12, der eine Einkerbung von der Form eines Schraubengewindes hat, in die Bohrung des Bodens der Hülse 6 eingesetzt ist.
Durch die Queeksilberbemessung der Durchbohrung oder des schraubenförmigen Ganges und durch die Längenbemessung können beliebige Einflusszeiten für das Quecksilber erzielt werden. Die Bewegung des inneren Teiles 6 ist begrenzt, einerseits durch Anschlag an den Teil 2, anderseits durch den Stift 7.
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Sowohl im Teil 2 als auch im Teil 6, die gegeneinander verschiebbar sind, befinden sich Neben- öffnungen 4 und 5. Diese Öffnungen werden durch die gegenseitige Verschiebung der beiden Teile gesteuert. Beim Relais der Fig. 1 und 2 sind die Öffnungen 4,5 geschlossen, wenn das Relais in Ruhe ist, beim Relais der Fig. 3 und 4 dagegen offen. Das Relais nach den Fig. 1 und 2 wirkt in folgender Weise.
Die Quecksilberfüllung 11 verbindet die Kontaktstifte 9 und 10 miteinander, so dass der äussere Stromkreis geschlossen ist. Der innere Teil 6 des Tauchkernes ist in den äusseren Teil 2 ganz hineingeschoben. Wird das Solenoid 8 erregt, so wird der Teil. 2 aufwärts gezogen, der Teil 6 jedoch mit Bezug auf den teil 2 abwärts verschoben, da er mit Quecksilber gefüllt ist. Die Folge ist, dass die Öffnungen 4,5 einander gegenübergestellt werden, so dass das Quecksilber sehr schnell aus dem Tauchkern herausläuft, d. h. der äussere Stromkreis sehr schnell unterbrochen wird. Wird jetzt das Solenoid wieder aberregt, so fällt der Teil 2 des Tauchkernes abwärts. Die Teile 2,6 werden hiedurch so gegeneinander verschoben, dass die Öffnungen 4, 5 wieder geschlossen werden.
Der Tauchkern 2, 6 kann nur langsam sinken, weil das Quecksilber durch die Bohrung 12 nur langsam eindringt. Der Strom wird also mit Verzögerung geschlossen.
Bei der Anordnung nach den Fig. 3 und 4 ist genau das Umgekehrte der Fall. Die Öffnungen 4, 5 stehen im Ruhezustand einander gegenüber. Wird das Solenoid 8 erregt und daher der Tauchkern 2, 6 hochbewegt, so werden die Öffnungen 4, 5 infolge der gegenseitigen Verschiebung der Teile 2, 6 geschlossen, d. h. das Quecksilber kann nicht mehr durch diese Öffnungen abfliessen, sondern nur durch die Bohrung 12.
In der Fig. 4 ist der Zustand gezeigt, der unmittelbar nach dem Hochziehen des Tauchkernes besteht.
Der Teil 6 ist noch mit Quecksilber gefüllt. Das Relais unterbricht also den äusseren Stromkreis verzögert. Bei der Aberregung des Solenoids erfolgt das Umgekehrte, d. h. die Öffnungen 4, 5 werden schnell geöffnet, und der Tauchkern sinkt daher rasch.
Diese beiden Bauarten weichen also lediglich in der gegenseitigen Lage der Öffnungen 4, 5 voneinander ab. Durch Bemessen der Grösse der Öffnungen 4, 5, 12 können ohne wesentliche Arbeit die verschiedensten Schaltzeiten erzielt werden.