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Schwenkbares Quecksilberschaltrohr zur Impulsgabe
Für Fernmesszwecke werden zur Impulsgabe häufig Quecksilberschaltröhren benutzt, die durch ein Kurbel- od. dgl. -getriebe von einem Messwerk oder Hilfsmotor geschwenkt werden. Bei einem bekannten schwenkbaren Quecksilberschaltrohr zur Impulsgabe ist der von Quecksilber durchflossene Teil der Röhre in Gestalt eines stumpfwinkeligen Saughebers ausgeführt, wobei die Heberenden zwecks Gasausgleich miteinander verbunden sind. Für jede Impulsgabe wird das Gefäss um einen bestimmten Winkel geschwenkt. Sobald dabei das eine Ende der Quecksilbersäule das Heberknie überschritten hat, gelangt die Säule in einen labilen Zustand und fliesst bei einer geringfügigen weiteren Schwenkung des Gefässes unaufhaltsam in den andern Heberschenkel hinüber.
Dabei werden vorübergehend für eine bestimmte Zeit zwei in einem bestimmten Abstand im Rohr angeordnete Elektroden überbrückt und dadurch ein Impuls gegeben. Beim Rückschwenken des Rohres wird auf dieselbe Weise ein weiterer Impuls gegeben. Derartige Kippschaltröhren haben sich in der Praxis ausgezeichnet bewährt. Es hat sich aber gezeigt, dass die Impulsfrequenz hauptsächlich durch die Massenträgheit bei der Bewegungsumkehr beschränkt ist, und ausserdem ist der schalttechnische Wunsch aufgetreten, von beiden Kipprichtungen nur eine zur Kontaktgabe auszunutzen.
Ferner sind schwenkbare Kippschaltrohre bekannt, die aus einem endlosen rohrförmigen Gefäss bestehen, die so geformt und einer solchen Bewegung ausgesetzt sind, dass ein die Kontaktgabe auslösendes Medium in einer Richtung zyklisch umläuft. Da das Schaltmedium stets gleichsinnig umläuft, also keine Bewegungsumkehr des Schaltmediums erzwungen wird, lassen sich erheblich höhere Impulszahlen erreichen und die Möglichkeiten der Kontaktanordnung erweitern. Die umlaufende Bewegung des Schaltmediums kann beispielsweise durch eine zyklisch umlaufende Absenkung des Gefässes bewirkt werden, wobei das Schaltmedium durch die Schwerkraftwirkung dann in einer Richtung im Gefäss umläuft.
Ferner ist ein schwenkbares Quecksilberschaltrohr bekannt, dessen rohrförmiges Gefäss in Schwenkachsenrichtung gesehen, derart windschief verwunden ist, dass beim Schwenken des Gefässes ein die Kontaktgabe auslösender Quecksilbertropfen in einer Richtung zyklisch umläuft. Es hat sich gezeigt, dass sich insbesondere bei rascher Impulsgabe der mehr oder weniger grosse Quecksilbertropfen in der Röhre unterteilen, d. h. abreissen kann und dann die Gefahr besteht, dass zu viele Impulse gegeben werden. Das kann bei einem solchen Schaltrohr mit Sicherheit gemäss der Erfindung dadurch verhindert, werden, dass einzelne Teilabschnitte des Gefässes derart geformt und im Querschnitt bemessen sind, dass je zwei anschliessende Schenkelpaare, die an sich bekannte Wirkung eines vorzugsweise stumpfwinkeligen Saughebers haben.
In diesem Falle füllt das Quecksilber den vollen Querschnitt des Rohres aus, so dass auch bei schneller Schwenkbewegung der Quecksilberfaden nicht abreissen kann. Vorzugsweise'Sind zur Beeinflussung des Bewegungsvorganges des Quecksilbers entsprechende Erweiterungen und bzw. oder diagonale Ausgleichsrohre vorgesehen.
In Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die zyklische Rückführung des Quecksilbers in an sich bekannter Weise erst nach Hintereinanderschaltung von mehreren windschief verbundenen Schen- kelpaaren erfolgt.
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Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung mehrerer in den Zeichnungen dargestellter Ausführungsbeispiele.
Fig. 1 zeigt eine Ansicht auf ein ringförmig geschlossenes Schaltrohr 1, an dem Näpfchen 2 und 3 für Elektroden 4 und 5 ausgebildet sind. Fig. 2 zeigt eine Seitenansicht des Schaltrohres nach Fig. l. Wie daraus ersichtlich ist, liegen sämtliche Schenkel des Schaltrohres 1 in einer Ebene. Um einen endlosen Umlauf des in dem Schaltgefäss eingefüllten Mediums zu erzielen, muss das in einer Hoti- zontalebene angeordnete Gefäss 1 derart bewegt werden, dass eine laufende Absenkung des Schaltrohres eintritt. Wie eingangs erwähnt, kann die umlaufende Absenkung des Gefässes durch eine Kulissensteuerung bewirkt werden.
Zu diesem Zweck ist das Ringgefäss bzw. seine Halterung mit einer Kreuzwelle oder einem Kugelgelenk nach allen Richtungen kippbar gelagert und mit einer Kulisse versehen, welche mit einem rotierenden Steuernippel zusammenwirkt. Die Erzeugung einer solchen Bewegung erfordert einen relativ hohen Aufwand.
Wesentlich einfacher kann die umlaufende Schaltbewegung des Mediums dadurch erzwungen werden, dass das rohrförmige, im Grundriss beliebig geformte endlose Gefäss, in Schwenkachsenrichtung gesehen, windschief verwunden ist. Die Schwenkachsenebene ist in Fig. l mit der strichpunktierten Linie 6 angedeutet. Eine windschiefe Verwindung des Gefässes l kann bei der in Fig. l dargestellten Form dadurch erzielt werden, dass es um die Diagonale um einen bestimmten Winkel, z. B. 300 gebogen wird, wie Fig. 3 zeigt. Wird ein solches windschiefverbogenes Gefäss um die Kippachse 6 hin- und hergeschwenkt, so tritt ein zyklischer Umlauf des Schaltmediums ein.
Fig. 4 zeigt ein kreisförmiges Schaltgefäss, wobei wirkungsmässig gleiche Teile mit gleichen Bezugsziffern wie in den Fig. l - 3 versehen sind. Mit 6 ist die Schwenkachse bezeichnet, um die das Gefäss 1 windschief verwunden ist, u. zw. dadurch, dass das Gefäss 1 um eine Achse 7 einseitig auf-
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zeigt. Fig. 5 stellt eine Seitenansicht des nicht verwundenen Gefässes dar.
Fig. ? zeigt eine Ausführung mit einem Glasgefäss in Rechteckform. Das Glasgefäss ist wieder mit 1, die Näpfchen sind mit 2 und die Elektroden mit 4 bezeichnet. Fig. 8 zeigt die ebene Grundform und Fig. 9 die Form nach der Verwindung um die Achse 7. Die Schwenkachse des Gefässes ist wieder mit 6 bezeichnet. Diese Ausführung unterscheidet sich von den vorherigen dadurch, dass nur ein Kontaktpaar verwendet ist.
Aus den bisherigen Ausführungsbeispielen ist schon zu entnehmen, dass die Form des ringförmigen Körpers sehr verschieden sein kann.
In den Fig. 10-12 und 10a - 12a sind Ausführungsbeispiele in verschiedenen Ansichten dargestellt, die den in den Fig. 1 - 9 dargestellten gleichen. Gleiche Teile sind deshalb mit gleichen Bezugsziffern versehen. Ein Unterschied gegenüber vorhin besteht nun darin, dass eine Diagonalverbindung 12 im Schaltrohr 1 vorgesehen ist, die zum Gasausgleich dient. Diese Gasausgleichsverbindung kann selbstverständlich auch bei den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 1-9 sinngemäss vorgesehen sein. Vorzugsweise liegt die Ausgleichsverbindung in der Biegeachse 7, um die das Glasgefäss gebogen ist.
Ferner kann es zweckmässig sein, dass zur Beeinflussung des Bewegungsvorganges des Schaltmediums, z. B. zur Schwingungsdämpfung, zur Änderung der Schaltzeit u. dgl. örtliche Gefässerweiterungen 13 vorgesehen sind.
Fig. 13 zeigt eine Seitenansicht und Fig. 14 eine Ansicht von oben eines Ausführungsbeispieles, bei dem die zyklische Rückführung des Schaltmediums erstnach Hintereinanderschaltung von mehreren Schenkelpaaren erfolgt. Ein Glaskörper 15 hat vier Schenkel 16 - 19 mit je einem Kontaktpaar 20 - 23.
Befindet sich beispielsweise das Medium, z. B. Quecksilber 24 (Fig. 13) inder linken unteren (vorderen) Ecke 25, so wird bei der ersten Schwenkung um die Achse 6 das Medium unter Schliessung der Kontakte 23 in das gegenüberliegende Knie 26 kippen und dort solange verbleiben, bis eine Schwenkbe- wegung in die andere Richtung ausgeführt wird. In diesem Falle wird das Medium vom Knie 26 unter Schliessung der Kontakte 22 in das Knie 27 überführt und von dort-bei weiteren Schwenkbewegungen - weiter über Kontakte 21 nach Knie 28 und von dort unter Schliessung der Kontakte 20 wieder zurück zu dem Knie 25, worauf der Umlauf des Mediums aufs neue beginnt.
Fig. 15 und 16 und Fig. 17 und 18 zeigen Kippschaltröhren in Ansicht bzw. Draufsicht mit verschiedenen Kontaktanordnungen und Füllungsverhältnisse. Ein Vergleich der Fig. 15 und 16 mit den Fig. 17 und 18 zeigt, dass durch Änderung des Füllverhältnisses und der Kontaktanordnung aus Arbeitskontakten Ruhekontakte werden. Während also bei dem Ausfuhrungsbeispielnach Fig. 15 und 16 die Kontaktpaare 30 und 31 als Arbeitskontakte wirken, sind bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 17 und 18 die Kontaktpaare 32 und 33 infolge ihrer andern Anordnung und infolge des unterschiedlichen Füllungsverhältnisses
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reine Ruhekontakte.
Als Schaltmedium wird vorzugsweise Quecksilber verwendet. Es können aber auch andere Schaltmedien verwendetwerden ; es kann beispielsweise jedes flussige, rollende oder gleitende leitende Medium in einem gasdichten, evakuierten oder mit Schutzgas gefüllten Ringraum verwendet werden. Als Kontakte können oder Quecksilbernapfkontakte oder Kombinationen beider verwendet werden. Ferner kann ein durchlaufender Längskontakt vorgesehen sein, der sich über die ganze oder eine Teillänge des Gefässes hinzieht.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Schwenkbares Quecksilberschaltrohr zur Impulsgabe mit einem endlosen rohrförmigen Gefäss, das in Schwenkachsenrichtung gesehen windschief derart verwunden ist, dass beim Schwenken des Gefässes das
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d u r c h g e k e n n z e i c h -net, dass einzelne Teilabschnitte des Gefässes derart geformt und im Querschnitt bemessen sind, dass je zwei anschliessende Schenkelpaare die an sich bekannte Wirkung eines vorzugsweise stumpfwinkeligen Saughebers haben.