DE316352C

DE316352C -

Info

Publication number: DE316352C
Application number: DENDAT316352D
Authority: DE

Description

Bei Quecksilberschalter!) können die Schahbewegungen des Quecksilbers bekanntlich unlcr anderem auch durch elektrisch geheizte Gase bewirkt werden. .Setzt man auf ein mit Quecksilber gefülltes U-Rohr auf der einen Seite eine Glühlampe, auf der anderen eine gleich große Hohlkugel,, welche beide mit dem U-Rohr kommunizieren und mit einem nicht oxydierend wirkenden Gase,With mercury switch!) The shah movements of the mercury can be known Among other things, they can also be caused by electrically heated gases. .Sets on a U-tube filled with mercury on one side an incandescent lamp, on the others a hollow sphere of the same size, which both communicate with the U-tube and with a non-oxidizing gas,

ίο gefüllt sind, und schickt durch die Glühlampe einen elektrischen Strom — es genügt eine Stromstärke von einigen hundcrtstcl Ampere —, so wird der Gasinhalt der Lampe, durch den glühenden Faden rasch erhitzt, und das Quecksilber in dem angeschlossenen Schenkel des U-Rohrcs sinkt' rasch, je nach der Belastung der Lampe, etwa bis zu 2 cm; infolge der allmählichen Erwärmung der Gefäßwände erfolgt dann noch ein weiteres, langsames .Sinken des Quecksilber-' Spiegels, je nach der Dauer der Erwärmung um einige Zentimeter. Beim Ausschalten der Glühlampe gibt der Gasinhalt der Laiupc seine Wärme rasch ab und das Quecksilber steigt zuerst rasch um etwa 2 cm; die Abkühlung der Gefäßwände dagegen erfolgt nur langsam, und ebenso langsam steigt daher das Quecksilber weiter, bis der Gleichgewichtszustand wieder erreicht ist. Derartige bekannte Schalter haben darum den erheblichen Nachteil der Trägheit der einen Schaltbewegung, die besonders dann für viele Zwecke unbequeme Werte erreicht, wenn der Glühdraht länger eingeschaltet bleibt, da der stärker erwärmte Gasraum sich langsanier abkühlt. Sie wird bei höheren Stromstärken und Spannungen sogar gefährlich, denn infolge der geringen Geschwindigkeit des Quecksilbers bleibt der Unterbrechungslichtbogen stehen und zerstört den Schalter. ίο are filled, and sends an electric current through the incandescent lamp - a current of a few hundred amperes is sufficient - the gas content of the lamp is quickly heated by the glowing thread, and the mercury in the connected leg of the U-tube sinks' rapidly, depending on the load on the lamp, up to about 2 cm; As a result of the gradual warming of the vessel walls, there is then a further, slow fall in the mercury level, depending on the duration of the warming by a few centimeters. When the incandescent lamp is switched off, the gas in the Laiupc quickly gives off its heat and the mercury first rises rapidly by about 2 cm; on the other hand, the cooling of the vessel walls takes place only slowly, and therefore the mercury continues to rise just as slowly until equilibrium is reached again. Known switches of this type therefore have the considerable disadvantage of the inertia of the one switching movement, which reaches uncomfortable values for many purposes, in particular, when the glow wire remains switched on for longer, since the more heated gas space cools down for a long time. It becomes even dangerous at higher currents and voltages, because due to the low speed of the mercury, the interrupting arc stops and destroys the switch.

Diese Nachteile werden nach der Erfindung dadurch vermieden, daß die Heizkörper und / Gasräume so bemessen und die Verbindungs- ■ rohre nur mit soviel Quecksilber beschickt sind, daß bereits ein Teil der durch die Erwärmung bewirkten Gasausdehnung das Quecksilber bis zum Scheitel des Vcrbiudungsrohrcs herabdrückt. Bei der weiteren, infolge der Erwärmung der Gefäßwände langsam verlaufenden Ausdehnung des Gases treten Gasblasen uiiter dem Scheitel des Verbindungsrohrcs durch das Quecksilber hindurch in den zweiten Gasraum. Sie beeinflussen den durch die Quecksilbersäule hergestellten Stromschluß nicht, wenn das Verbtndungsrohr genügend großen Querschnitt: hat, so daß die Blasen nie den ganzen ■ Querschnitt ausfüllen, sondern nur durch die Masse hindurch perlen. Nach Ausschaltung des Heizkörpers tritt im umgebenden Gasräume Abkühlung ein, deren rasch verlaufender Teil genügt, die Umkehrung der._; Schaltbewegung herbeizuführen, was erreicht ist, wenn sich der Quccksilberspiegel bis zum Scheitel des Verbindungsrohres gesenkt hat. Die Geschwindigkeit dieser Bewegung wird dadurch erhöht, daß der zweite Gas- ; raum jetzt einen Überschuß-an Gas enthält,These disadvantages are avoided according to the invention in that the radiators and / gas spaces are dimensioned and the connecting pipes are charged with only enough mercury that part of the gas expansion caused by the heating pushes the mercury down to the top of the connecting tube. During the further expansion of the gas, which proceeds slowly as a result of the heating of the vessel walls, gas bubbles pass through the mercury into the second gas space above the apex of the connecting tube. They do not influence the current connection established by the mercury column if the connecting tube has a sufficiently large cross-section so that the bubbles never fill the entire cross-section, but only bubble through the mass. After switching off the heating element, cooling occurs in the surrounding gas spaces, the rapidly extending part of which is sufficient, the reverse of the. _; To bring about switching movement, which is achieved when the mercury level has lowered to the apex of the connecting pipe. The speed of this movement is increased by the fact that the second gas; space now contains an excess -an gas,

«V«V

den er am Schlüsse der ersten Schaitbcwcgting vom erhitzten Gasraiim erhalten hat. Bei der weiteren, langsam erfolgenden Abkühlung treten wieder Gasblasen unter dein Scheitel des Verbindungsrohrcs durch das Quecksilber hindurch in den Glühlampcn-. gasraum zurück.which he at the end of the first shift from the heated Gasraiim. During the further, slow cooling, gas bubbles come under your again Vertex of the connecting tube through the mercury into the incandescent lamp. gas room back.

Die Erfindung läßt sich durch die verschiedensten Ausführungsformen verwirkliehen, von denen einige nachfolgend beschrieben sind.The invention can be realized by the most varied of embodiments, some of which are described below.

In Fig.ι bedeuten A'eine Glühlampe, B ein gleichgroßes Glasgefäß, C und P die Pole des durch den Quecksilberschalter zu untcrbrechenden Stromes. Beim Einschalten der Lampe sinkt das Quecksilber in dem linken Schenkel des Rohres schnell von der höchsten Stellung a₅ bis zur tiefsten I)₁₁ wodurch die Verbindung zwischen C und D unterbrochen wird. Bei der weiteren infolge der Erwärmung der Gefäßwände langsam verlaufenden Ausdehnung des Gases über' sinkt das Quecksilber nicht weiter, sondern es tritt etwas Gas durch das Quecksilber .25 hindurch in den Raum B über. Wird die Lampe ausgeschaltet, dann steigt das Quecksilber im linken Schenkel wieder tasch so weit, daß der Strom zwischen C und D geschlossen wird; bei der weiteren, durch die Abkühlung der Gefäßwände verursachtenIn FIG. 1 A ' denotes an incandescent lamp, B a glass vessel of the same size, C and P the poles of the current to be interrupted by the mercury switch. When the lamp is switched on, the mercury in the left leg of the tube quickly sinks from the highest position a ₅ to the lowest I) _11, whereby the connection between C and D is interrupted. During the further expansion of the gas above 'slowly as a result of the heating of the vessel walls, the mercury does not fall any further, but rather some gas passes through the mercury into space B. When the lamp is switched off, the mercury in the left thigh rises again so far that the current between C and D is closed; in the other, caused by the cooling of the vessel walls

langsamen Zusammenziehung des Gases in A tritt wieder so lange Gas von B nach A über,slow contraction of the gas in A , gas passes from B to A again as long as

bis das Gleichgewicht erreicht ist. 'until equilibrium is reached. '

Bei Fig. 2 erfolgt, umgekehrt wie bei Fig. τ, Stromschluß bei Einschaltung der Glühlampe, Unterbrechung bei deren Aus-. schaltung.In Fig. 2, inversely as in Fig. Τ, the current is switched on when the Incandescent lamp, interruption when it is switched off. circuit.

Da bei der Unterbrechung stärkerer Ströme, besonders solcher von über το Ampcrc, der entsprechende starke Lichtbogen_; unter Umständen ein Springen oder eineSince when stronger currents are interrupted, especially those of over το Ampcrc, the corresponding strong arc _; possibly a jumping or a

' Erweichung des Glases verursachen könnte, so verwendet man vorteilhaft in diesem Falle für die Teile in der Nähe der Unterbrechungsstelle anstatt gewöhnlichen Glases Quarzglas. Man kann dann bei den Gefäßen nach Fig. 1 und 2 den unteren Teil aus Quarzglas anfertigen oder auch andere Ausführungsformen wählen, wie sie beispielsweise in Fig. 3 und 4 dargestellt sind.'Could cause softening of the glass, so one used advantageously in this Trap for the parts near the break point instead of ordinary glass Quartz glass. You can then with the vessels of Fig. 1 and 2 from the lower part Manufacture quartz glass or choose other embodiments, such as those for example are shown in Figs.

In Fig. 3 besteht das Mittelstück E des Gefäßes aus Quarzglas, die eingeschliffenen Stronizuführungen C und D aus Nickelstahl. Beim Einschalten der Glühlampe A. tritt das Quecksilber so lange aus ' dem Gefäß E in das untere Gefäß B, bis Gas von A. nach B übertritt; die Menge des Quecksilbers ist so bemessen, daß der erste Vorgang der raschen, der zweite der langsamen Erwär-In FIG. 3, the center piece E of the vessel is made of quartz glass, the ground Stroni feeds C and D are made of nickel steel. When the incandescent lamp A. is switched on , the mercury escapes from the vessel E into the lower vessel B until gas passes from A. to B; the amount of mercury is measured in such a way that the first process is rapid, the second process is slow heating.

€0 imiiig des Gasinhalts von A entspricht. Beim Ausschalten der Lampe steigt das Quccksilber rasch in E hoch und schließt den Strom zwischen C und P, worauf wieder während der folgenden langsamen Abkühlung Gas von B nach A zurücktritt.€ 0 corresponds to the gas content of A. When the lamp is switched off, the mercury rises rapidly in E and closes the current between C and P, whereupon gas recedes from B to A during the slow cooling that follows.

Fig. 4 zeigt eine der Fig. 2 entsprechende Aiisführungsform, bei der nur der untere Teil E des Apparats aus Quarzglas besteht. Ebenso wie bei Fig„3 sind Glas- und Quarztcilc ineinander eingeschliffen.FIG. 4 shows an embodiment corresponding to FIG. 2, in which only the lower part E of the apparatus consists of quartz glass. As in FIG. 3, glass and quartz pieces are ground into one another.

Auch durch andere Ausführungsformen als die dargestellten läßt sich die Erfindung verwirklichen.The invention can also be embodied in other embodiments than those shown realize.

Sie ist auch in einfacher Weise für einen Zeitschalter verwendbar, der die Bedingung erfüllt, den Strom schnell zu unterbrechen, aber ganz langsam wieder einzuschalten, wie es z. B. bei der Temperaturregelung gemäß Patent 308321 gebraucht wird.It can also be used in a simple manner for a timer that sets the condition met to interrupt the power quickly, but turn it back on very slowly, like it z. B. is used in the temperature control according to patent 308321.

Eine solche Ausführung zeigt Fig. 5. Der Ouarzglasteil E ist unten eben geschliffen und dagegen legt sich ein Plättchen P aus beliebigem Stoff mit einer feinen Bohrung. Beim Einschalten der Glühlampe drückt das nach unten fließende Quecksilber das Plattchcn herab und strömt rasch an ihm vorbei. Beim Ausschalten der Lampe aber drückt das Quecksilber das Plättchen gegen die öffnung des Ouarzglaskörpers und kann nur langsam durch die feine Bohrung des Plattchens aufsteigen.Such an embodiment is shown in FIG. 5. The ouarz glass part E is ground flat at the bottom and against it lies a plate P made of any material with a fine hole. When the light bulb is switched on, the mercury flowing down presses the plate down and flows quickly past it. When the lamp is switched off, however, the mercury presses the platelet against the opening of the quartz glass body and can only slowly rise through the fine hole in the platelet.

Claims

Patent Claims:

• 1. By electrical heating and cooling Mercury switch acting on gases with two gas compartments connected by downwardly directed pipes, characterized in that the radiators and gas spaces are sized and the connecting pipe only so much That part of the mercury contain

■ Enlargement of the room generated by the heating is sufficient, the mercury up to to press down to the lower end of the downward connecting pipe, while the slower following part of the room enlargement merely causes that gas bubbles passed through the mercury into the other gas space; this ensures that when the heating current is interrupted, the switching movement is reversed rapidly itself goes, while the slower subsequent cooling only, the receding caused by gas bubbles through the mercury into the first gas space.

2. An embodiment of the mercury switch according to claim 1 for time switches, characterized in that a valve-like acting plate (P) with a fine bore by way of the mercury

which, when the auxiliary current is switched on, allows the mercury to flow rapidly by lifting it off the mouth of the glass body (E) and thereby a rapid interruption of the main current, while when the auxiliary current is switched off, only a slow flow of the mercury back through the fine bore is possible. (Fig. 5)

For this purpose ι sheet of drawings.

berlin, i;eüiu:i:k ι- in PBi!berlin, i; eüiu: i: k ι- in PBi!