DE170073C

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Publication number: DE170073C
Application number: DENDAT170073D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

M 170073 KLASSE 21 c.

Die nachstehend beschriebene Anordnung stellt sich als eine Vereinigung eines bereits bekannten selbsttätigen Quecksilberschalters und eines ebenfalls nicht neuen elektromagnetischen Hilfsschalters dar und hat den Zweck, den Stromkreis für eine oder mehrere Lampen nach bestimmter Zeit selbsttätig auszuschalten. Es ist eine bekannte physikalische Erscheinung, daß die in einer U-förmig gebogenen,

ίο an den oberen Enden zugeschmolzene Glasrohre befindlichen Quecksilbersäulen eine Bewegung erfahren, sobald die in einem Schenkel eingeschlossene Luft erwärmt oder abgekühlt wird. Bei gleicher Wärmezufuhr und sonst gleichen Konstruktionsverhältnissen steigert sich diese Wirkung, wenn auf beiden Quecksilberspiegeln je ein Tropfen Äther schwimmt.

Ist nun die Röhre an zwei symmetrisch gelegenen Punkten mit je einem in das Quecksilber eintauchenden, eingeschmolzenen Platinkontakte versehen, und ein Schenkel derselben mehrmals mit einem isolierten dünnen Drahte von hohem elektrischen Widerstände (Hitzdrahte) umwickelt, der in Reihe mit den Kontakten liegt, so wird bei Stromschluß der Quecksilberspiegel in dem umwickelten Schenkel infolge des durch die zugeführte Strom wärme sich ausdehnenden Gases sinken und nach bestimmter Zeit den Quecksilberkontakt unterbrechen, wie dies in ähnlicher Weise für andere Zwecke bereits angewendet wurde.

Die in den Stromkreis des Zeitschalters eingeschalteten Lampen werden nach einer Zeitdauer verlöschen, welche von der Geschwindigkeit des sinkenden Quecksilbers und von der Entfernung des ursprünglichen Quecksilberspiegels in diesem Schenkel bis zum Platinkontakt abhängig ist. Die langsam abnehmende Geschwindigkeit steht in direktem Verhältnisse zur Wärmezufuhr (Windungszahl, Material und Durchmesser des Hitzdrahtes) und ist indirekt abhängig von der Dicke der Glasrohrwände.'

Die Erwärmung des Hitzdrahtes beginnt hierbei im Augenblicke des Stromschlusses bezw. der Beleuchtung und wird bis zur Unterbrechung bezw. Erlöschen der Lampen fortgesetzt.

Nach vollzogener Unterbrechung des Stromes würde jedoch eine Abkühlung und damit ein erneutes Steigen des gesunkenen Quecksilberspiegels, also ein abermaliger Kontakt und somit ein Wiederaufleuchten der Lampen erfolgen, wenn nicht durch ein in den Speisestromkreis eingeschaltetes Relais Vorkehrung getroffen wäre, daß der Stromkreis im Augenblicke der Unterbrechung durch das Quecksilber auch an anderer, vom Anker des Relais abhängigen Stelle (Einschaltstelle) dauernd unterbrochen wird.

Im allgemeinen bietet das hier verwendete Prinzip, den Strom an zweiter Stelle so lange elektromagnetisch geschlossen zu halten, bis derselbe an erster Stelle unterbrochen wird, nichts neues.

Die Neuerung der nachstehend beschriebenen Anordnung liegt in der Vereinigung der bekannten Unterbrechung des Stromes durch Veränderung der Quecksilberspiegel mittels Hitzdraht an erster Stelle und der gleichzeitig an zweiter Stelle, nach bekannten Prinzipien veranlaßten elektromagnetischen

Unterbrechung, wodurch eine selbsttätige Ausschaltung des Speisestromes nach bestimmter, von der Quecksilberunterbrechung bedingter Zeit erreicht wird.

Eine Ausführungsform der Vorrichtung ist in den Fig. i, 2 und 3 dargestellt. Im Innern der U-förmig gebogenen, dünnwandigen, an den oberen Enden zugeschmolzenen Glasröhre mit den beiden Schenkeln α und b befindet sich Quecksilber, dessen Spiegel annähernd die gezeichneten Höhenlagen zu beiden Seiten einnehmen, was durch Neigen des Gefäßes vor dem Zuschmelzen bewirkt wird. Auf jedem der Niveaus ist ein Äthertropfen durch vertikale Schraffur angedeutet. Die bei c und d eingeschmolzenen Platindrähte endigen in den Quecksilbersäulen. Die Kontaktstelle bei d ist mit dem isolierten Hitzdrahte e, welcher um das über Schenkel b

ao geschobene Kupferröhrchen 0 mehrmals (je nach gewünschter Brenndauer) gewunden ist, verbunden, während der Platindraht bei Kontakt c über Klemmschraube ρ zum Relais führt, welches aus zwei Drahtspulen mit Eisenkernen /, / und einem federnden Anker g besteht. Die Verlängerung des Ankers g trägt am Ende bei h einen Platinkontakt und stellt gleichzeitig die Einschaltestelle dar.

Durch Fingerdruck auf den federnden Taster i (Fig. 3) wird die elektrische Verbindung bei k hergestellt und der Lampenstromkreis geschlossen; in demselben Augenblicke wird der Relaisanker magnetisch angezogen, der Platinkontakt k, h bleibt fest angepreßt und wird in dieser Lage festgehalten, solange die Lampen brennen.

Tritt der Quecksilberspiegel im Schenkel b unter die Eintauchstelle bei d, so öffnet sich der Stromkreis, gleichzeitig wird der Anker g, der zufolge Aufhörens des Magnetismus der Federwirkung folgt, abgehoben, und auch die zweite Kontaktstelle bei h, k geöffnet, worauf durch die Rückbewegung des Quecksilbers der ursprüngliche Zustand und die Bereitschaft für die nächste Benutzung wieder hergestellt wird.

Der Glasschenkel a , sowie das Kupferröhrchen 0 samt Hitzdraht sind zur Vermeidung von Wärmeverlust mit einer Gummihülse umgeben; in der Mitte unter dem Taster sitzt ein Hartgummiklötzchen /, welches den Tastendruck auf den Anker überträgt. Die Glasröhre ist an zwei Punkten m, m in dem aus Isoliermateriale bestehenden, mit aufgeschraubtem Deckel versehenen Kästchen aufrecht befestigt bezw. in zwei Gummiringen elastisch und gegen Wärmeausstrahlung geschützt gelagert. Das Kästchen selbst muß in senkrechter Stellung aufgestellt werden.

Die Schaltung ist aus Fig. 4 ersichtlich; hiernach fließt der Lampenstrom durch die Klemme n, Sicherung s zum Anker g über Platinkontakt h durch Unterlage k zum Hitzdrahte e, tritt bei d in das Quecksilber, bei c aus demselben über Klemmschraube ρ nacheinander in die beiden Relaisspulen f,f zur Sicherung S₁ und Klemme q, sobald der Kontakt bei h durch Druck auf den Taster i hergestellt bezw. die Lampen eingeschaltet sind.

Im Ruhezustande ist lediglich der Kontakt bei h offen, weil kurze Zeit nach der Ausschaltung bei h die elektrische Verbindung zwischen den Kontakten c und d durch Steigen der gesunkenen Quecksilbersäule wieder hergestellt wird.

Die Brenndauer ändert sich bei sonst gleichbleibenden Abmessungen mit der Anzahl der Hitzdrahtwindungen und kann gegebenenfalls durch geringe Verschiebung des Kupferröhrchens 0 innerhalb mäßiger Grenzen reguliert werden. Eine weitere Regulierung ist durch Veränderung der Höhenlage der Quecksilberspiegel möglich.

Im allgemeinen erstreckt sich die selbsttätige Wirkungsdauer je nach Bedürfnis auf eine Brennzeit von etwa Y₄ Minute bis zu ι Stunde, und können sowohl eine oder mehrere Glühlampen mit einem Stromverbrauch bis etwa 2 Ampere in beschriebener Weise selbsttätig ausgeschaltet werden.

Die Vorrichtung findet für sich allein oder auch in Verbindung mit einem gewöhnlichen Schalter für dauernden Stromschluß Verwendung, wobei beide parallel geschaltet werden und getrennt oder in einem Kästchen vereint angeordnet werden können. Hierbei arbeiten Zeit- und Dauerschalter unabhängig voneinander.

Claims

Patent-Anspruch:

Elektrischer Zeitschalter, bei dem der an einer Stelle geschlossene und durch einen Elektromagneten geschlossen gehaltene Stromkreis an einer anderen Stelle nach bestimmter Zeit unterbrochen wird, dadurch gekennzeichnet, daß diese Unterbrechung durch einen Quecksilberschalter erfolgt, bei dem in bekannter Weise in einem geschlossenen Gefäße der Quecksilberspiegel zufolge der durch eine vom Strome durchflossenen Heizspule bewirkten Erwärmung verschoben wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.