DE283031C

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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

- M 283031 KLASSE 21 c. GRUPPE- M 283031 CLASS 21 c. GROUP

Patentiert im Deutschen Reiche vom 16. April 1914 ab.Patented in the German Empire on April 16, 1914.

Den Gegenstand der Erfindung bildet ein selbsttätig in bestimmten Zeitabständen wirkender Quecksilberschalter für elektrische Schaltwerke, Blinkfeuer, Reklamebeleuchtung, Treppenschalter usw.The subject of the invention is an automatically acting at certain time intervals Mercury switches for electrical switchgear, flashing lights, advertising lighting, Stair switch etc.

Der Schalter besteht in seiner einfachsten, in Fig. ι dargestellten Ausführungsform aus einem röhrenförmigen Glasgefäß t, in welchem unten bei u ein kurzer und oben bei ν einIn its simplest embodiment, shown in FIG. 1, the switch consists of a tubular glass vessel t, in which a short one at u at the bottom and a short at ν at the top

ίο langer Eisendraht luftdicht eingeschmolzen ist.ίο long iron wire is melted airtight.

Das Glasgefäß steckt in einer Solenoidspule w. The glass vessel is in a solenoid coil w.

Der Magnetkern der Spule besteht aus einem "Eisenzylinder x, welcher sich innerhalb des Glasgefäßes mit leichtem Spiel bewegt. In das Eisenrohr λ; ist ein Glasrohr y eingekittet, welches an seinem unteren Ende zugeschmolzen und daselbst mit einer feinen Öffnung ζ versehen ist. Das Glasgefäß t ist mit Quecksilber so weit gefüllt, daß eine leitende Ver-The magnetic core of the coil consists of an "iron cylinder x, which moves within the glass vessel with slight play. A glass pipe y is cemented into the iron pipe λ; which is melted shut at its lower end and there is provided with a fine opening ζ . The glass vessel t is filled with mercury to such an extent that a conductive

ao bindung zwischen den Einführungsdrähten u und ν hergestellt ist. Dieser Stromweg ist mit der Solenoidspule w in Reihe geschaltet.ao connection between the lead-in wires u and ν is established. This current path is connected in series with the solenoid coil w.

Wird nun das Solenoid, beispielsweise durchIs now the solenoid, for example by

Schließen eines Handschalters, erregt, so wird das Eisenrohr χ mit dem Glasrohr y gehoben. Hierdurch wird infolge der Feinheit der Öffnung ζ zunächst das Quecksilber im Innern des Rohres y mitgehoben und beginnt durch diese Öffnung ζ auszufließen. Da das Glasrohr y, entsprechend seiner höheren Lage, jetzt weniger Quecksilber im äußeren Gefäß verdrängt, so wird die Quecksilberoberfläche auch im Innern des Rohres ζ schließlich bis unter die ursprüngliche Höhe sinken und daher am unteren , Ende des Drahtes ν eine Unterbrechung des Stromes eintreten. Infolge der Unterbrechung wird das Solenoid w aberregt und läßt den Eisenkern χ mit dem Glasrohr y wieder sinken. Hierbei wird zunächst das Quecksilber vom Glasrohr verdrängt und steigt außerhalb des letzteren zwischen diesem und der äußeren Glasröhre t. Durch die Öffnung ζ strömt aber das Quecksilber allmählich in das Innere des Glasrohres y hinein und steigt daselbst so lange, bis seine Kuppe die Spitze des Drahtes ν erreicht. In diesem Augenblick wird der Strom wieder geschlossen, das Eisenrohr χ mit dem Glasrohr y wieder gehoben, und das Spiel beginnt von neuem.Closing a manual switch, energized, the iron pipe χ is lifted with the glass pipe y. As a result of the fineness of the opening ζ , the mercury inside the tube y is initially lifted with it and begins to flow out through this opening ζ . Since the glass tube y, according to its higher position, now displaces less mercury in the outer vessel, the mercury surface in the interior of the tube ζ will finally sink below the original height and therefore an interruption of the current will occur at the lower end of the wire ν. As a result of the interruption, the solenoid w is de-excited and lets the iron core χ with the glass tube y sink again. Here, the mercury is first displaced from the glass tube and rises outside the latter between this and the outer glass tube t. But the mercury gradually flows through the opening ζ into the interior of the glass tube y and rises there until its tip reaches the tip of the wire ν . At this moment the stream is closed again, the iron pipe χ with the glass pipe y is lifted again, and the game begins again.

Durch die Wahl verschiedener Ausflußöffnungen läßt sich die Geschwindigkeit der Quecksilberströmung und somit die Dauer der Ein- und Ausschaltperiode in sehr weiten Grenzen beeinflussen. Kleine Änderungen dieser Dauer lassen sich auch noch an Ort und Stelle durch Verschiebung der Röhre in der Solenoidspule erreichen, wodurch die Hubhöhe des Einsatzes geändert wird.By choosing different outflow openings, the speed of the Mercury flow and thus the duration of the switch-on and switch-off periods to a very wide extent Affect boundaries. Small changes to this duration can also be made in place and Reach position by sliding the tube in the solenoid coil, increasing the lifting height of the stake is changed.

Die beschriebene Schaltröhre eignet sich für die Schaltung von Stromstärken bis zu etwa I¹Z₂ Ampere bei 220 Volt oder etwa ³/₄ Ampere bei 550 Volt. Sollen größere Stromstärken geschaltet werden, dann kann man die beschriebene Schaltröhre als Taktgeber benutzen, durch welchen ein zweiter Schalter, z. B. eine zweite, aber für größere Leistungen ausgebildete Quecksilberschaltröhre, in dem durch die erste Schaltröhre gegebenen Takte unterbrochen bzw. geschlossen wird.The interrupter described is suitable for the circuit of current strengths of up to about I ¹ Z ₂ amps at 220 volts, or about ^_3/4 amps at 550 volts. If larger currents are to be switched, then you can use the switching tube described as a clock, through which a second switch, z. B. a second, but designed for greater performance mercury interrupter, is interrupted or closed in the given clocks by the first interrupter.

Ein Beispiel hierfür ist in der Fig. 2 dargestellt, wobei eine bereits angegebene Form des Quecksilberschalters benutzt ist. In derAn example of this is shown in FIG. 2, with an already specified form the mercury switch is used. In the

Fig. 2 sind gleiche Teile durch dieselben Buchstaben wie in Fig. ι bezeichnet. Die Wirkungsweise ergibt sich im einzelnen aus dem, was noch später bei Besprechung des Ausführungsbeispiels der Fig. 3 gesagt werden wird. Hier sei nur kurz bemerkt, daß die zweite Schaltröhre aus einem Glasgefäß a mit unterem, röhrenförmigem Teil b und einer ■ oberen Erweiterung c besteht, und daß sich darin übereinander zwei Quecksilbermassen d und e befinden mit den Stromzuführungsdrähten f bzw. g. Die leitende Brücke zwischen beiden Quecksilbermassen, von welchen die obere, die von einem an dem röhrenformigen Gefäßteil angeschmolzenen Ansatzrohr h durchsetzt wird, eine mehr oder weniger ringförmige Gestalt besitzt, wird von einem Stab i gebildet, welcher an seinem oberen Ende an einem Bügel k einen Eisenring m trägt, der auf der oberen Quecksilbermasse aufliegt und beim Anheben des Stabes i den Strom unterbricht, während das untere Stabende beim Heben in der unteren Quecksilbermasse d eingetaucht bleibt. Der Stab i ist mit einem zwischen zwei Anschlägen p und q verschiebbaren Eisenzylinder 0 versehen, welcher den Kern eines Solenoids η bildet. Dieses Solenoid wird durch den Taktgeber t ein- und ausgeschaltet. Die zweite Schaltröhre α ist in Reihe mit dem periodisch ein- und auszuschaltenden Stromverbraucher, z. B. den Lampen eines Reklameschildes, geschaltet, die unten durch Kreuze angedeutet sind. .Fig. 2, the same parts are denoted by the same letters as in Fig. Ι. The mode of operation results in detail from what will be said later when the exemplary embodiment in FIG. 3 is discussed. It should be noted here only briefly that the second interrupter consists of a glass vessel a with a lower, tubular part b and an upper extension c , and that it contains two mercury masses d and e with the power supply wires f and g, respectively. The conductive bridge between the two mercury masses, of which the upper one, which is penetrated by an attachment tube h fused to the tubular vessel part, has a more or less ring-shaped shape, is formed by a rod i , which at its upper end on a bracket k a Carries iron ring m , which rests on the upper mass of mercury and interrupts the current when the rod i is lifted, while the lower end of the rod remains immersed in the lower mass of mercury d when it is lifted. The rod i is provided with an iron cylinder 0 which can be displaced between two stops p and q and which forms the core of a solenoid η . This solenoid is turned on and off by the timer t. The second interrupter α is in series with the power consumer to be switched on and off periodically, eg. B. the lamps of a billboard switched, which are indicated by crosses below. .

Es ist nun noch eine Vereinfachung dadurch möglich, daß der Taktgeber und die zweite Schaltvorrichtung zu einem einzigen Apparat vereinigt werden, wobei sowohl die Unterbrechungsstelle für den Solenoidstrom als auch diejenige für den Hauptstrom in demselben Gefäß untergebracht sind. Dies zeigt Fig. 3 im Anschluß an das Ausführungsbeispiel der Fig. 2.A simplification is now possible in that the clock generator and the second Switching device can be combined into a single apparatus, with both the interruption point for the solenoid flow and that for the main flow are housed in the same vessel. This is shown in FIG. 3 following the embodiment of FIG.

An Stelle der beiden Solenoide w und η der Fig. 2 mit den Eisenrohrkernen χ und 0 tritt jetzt ein einziges Solenoid w' mit dem Eisenkern x'. Dieser trägt unten das Glasrohr y mit der feinen öffnung z. Die das Eisenrohr %' abschließenden Deckel r besitzen öffnungen, durch welche zwei an Stelle des Stabes i der Fig. 2 tretende, oben den Bügel k und Eisenring m tragende Drähte oder Blechstreifen i' gehen, die mit Anschlägen p und q versehen sind, so daß beim Heben des Eisenrohres x' die Drähte i' und der Eisenring m erst mitgenommen werden, wenn das Eisenrohr schon eine gewisse Geschwindigkeit ] erlangt hat, damit die Stromunterbrechung am Eisenring m plötzlich erfolgt. Um die Wärme von der Unterbrechungsstelle gut abzuführen, wird das Gefäß mit Wasserstoff oder einem anderen gut leitenden Gas gefüllt, und es ist auch zu diesem Zwecke die Erweiterung c zwecks Vergrößerung der Gasmenge in der Nähe der Unterbrechungsstelle vorgesehen. Um die gesamte, im Gefäß eingeschlossene ' Quecksilbermenge nach Belieben auf die beiden Quecksilbermassen verteilen und hierdurch das Niveau der beiden Quecksilbermassen nach einer infolge Verdampfung oder beim Transport eingetretenen Änderung genau einstellen zu können, ist an dem Ansatzrohr h noch das gekrümmte weitere Ansatzrohr s vorgesehen. . . 'Instead of the two solenoids w and η of FIG. 2 with the iron tube cores χ and 0 there is now a single solenoid w ' with the iron core x'. This carries the glass tube y with the fine opening z at the bottom. The iron tube% 'cover closing openings have r through which two instead of the rod i of FIG. 2 passing, above k the bracket and iron ring m-supporting wires or metal strips i' go, the p with stops and are provided q, so that when the iron pipe x 'is lifted, the wires i' and the iron ring m are only taken along when the iron pipe has already reached a certain speed] so that the current interruption at the iron ring m occurs suddenly. In order to dissipate the heat well from the point of interruption, the vessel is filled with hydrogen or another highly conductive gas, and for this purpose the extension c is also provided in order to increase the amount of gas in the vicinity of the point of interruption. In order to be able to distribute the entire amount of mercury enclosed in the vessel as desired between the two mercury masses and thereby to be able to precisely adjust the level of the two mercury masses after a change that has occurred as a result of evaporation or during transport, the additional curved extension tube s is provided on the extension tube h. . . '

Die Wirkungsweise der zuletzt beschriebenen Einrichtung ist folgende. Werden bei- spielsweise durch Schließen eines Handschalters die ein- und auszuschaltenden Lampen oder sonstigen Stromverbraucher und die Solenoidspule w' eingeschaltet, so wird der Eisenkern x' hochgezogen und hierbei der Hauptstrom, welcher von den Lampen über die Stromzuführungsdrähte g, die obere Quecksilbermasse e, den Eisenring m, den Bügel k, die Drähte i', die untere Quecksilbermasse d und die Stromzuführungsdrähte f zurück zur anderen Netzleitung fließt, sofort wieder zwischen dem Eisenring m und der oberen Quecksilbermasse β unterbrochen. Mit dem Eisenrohr x' wird gleichzeitig das Glasrohr y gehoben und daher in der bei Fig. 1 beschrie- go benen Weise infolge Sinkens des Quecksilbers der Solenoidstrom, welcher vom Solenoid w' durch den Einführungsdraht v, die untere Quecksilbermasse und die gleichzeitig auch den Einführungsdraht u der Fig. 1 vertretenden Einführungsdrähte f zur zweiten Netzleitung zurückfließt, an der unteren Spitze des Drahtes ν unterbrochen. Infolge der Unterbrechung des Solenoidstromes sinkt der' Eisenkern x' wieder und schließt dadurch am Eisenring m den Hauptstrom. Das Quecksilber dringt durch die Öffnung ζ wieder in das Innere des Glasrohres ein und schließt nach einiger Zeit an der Spitze des Drahtes ν den Solenoidstromkreis, worauf das Spiel von neuem beginnt. . . . .The mode of operation of the device described last is as follows. If, for example, the lamps or other power consumers to be switched on and off and the solenoid coil w 'are switched on by closing a manual switch, the iron core x' is pulled up and the main current that flows from the lamps via the power supply wires g, the upper mercury mass e, the iron ring m, the bracket k, the wires i ', the lower mercury mass d and the power supply wires f flows back to the other power line, immediately interrupted again between the iron ring m and the upper mercury mass β. With the iron pipe x 'the glass tube y is lifted at the same time, and therefore in the in Fig. 1 go surrounded manner described due to sinking of the mercury, the solenoid which w by the solenoid' through the insertion wire v, the lower mass of mercury and at the same time the insertion wire u of the Fig. 1 representative lead-in wires f flows back to the second power line, interrupted at the lower tip of the wire ν. As a result of the interruption of the solenoid current, the 'iron core x' sinks again and thereby closes the main current at the iron ring m. The mercury penetrates through the opening ζ again into the interior of the glass tube and after a while closes the solenoid circuit at the tip of the wire ν , whereupon the game begins again. . . . .

Claims

Patent-to sayings:

i. Automatically stands in certain Zeitab-.110 acting mercury switches, characterized in that the tip of an upper power supply wire (v) arranged inside a in the switch chamber (f), with the solenoid armature (x) associated with a fine orifice (z) provided tube ( y) is immersed in the mercury mass permanently connected to a second lower power supply wire (u) , in such a way that the current after the lifting of the tube (y) caused by the excitation of a solenoid (w)

is interrupted by the outflow of mercury after some time at the tip of the upper wire (v) and after the resulting sinking of the tube (y) is closed again after some time at this wire tip due to the rise of the mercury within the latter.

2. Automatic mercury switch according to claim i, characterized in that the solenoid circuit of a further mercury interrupter (α) is influenced by the current circuit and the current opening on the two power supply wires (v, u) , in which two mercury masses (d and e) are arranged one above the other , namely the upper (e) more or less ring-shaped, and that the conductive bridge that connects it and is moved by the solenoid (η) consists of a vertical rod (i) with a mercury mass resting on the upper end at its upper end, iron ring (m) or the like serving to interrupt the current.

3. Automatic mercury switch according to claim 2, characterized in that both mercury switches are combined into a single apparatus with a single solenoid (w ') , the interruption point for the solenoid current and that for the main current being accommodated in the same vessel (b, c) .

1 sheet of drawings.