DE570833C - Quecksilberschalter - Google Patents

Description

Es sind Quecksilberschalter bekannt, die einen Isolierraum besitzen, der miteinander in Verbindung stehende Kammern bildet, in welche Elektroden eintreten und die Quecksilber in solcher Menge einschließen, daß es die Elektroden verbindet, wenn es eine einzige Säule oder Masse bildet, ganz gleichgültig, welches die Lage des Schalters im Raum ist.

Diese Schalter ergeben stets Unterbrechungen und Schlüsse zwischen den Quecksilbermassen bei allen Bewegungen, die man ihnen erteilen kann. Sie sind also bei Gegenständen anwendbar, die nach allen Richtungen hin bewegt werden sollen.

Sind aber die Elektrodenkammern an verschiedenen Punkten eines und desselben Raumes vorgesehen, so eignet sich der Schalter nicht für gewisse Kombinationen. So kann man in der Praxis einen Schalter benötigen, der das Schließen oder Öffnen des Stromkreises bis zu einer gewissen Neigung ganz um eine gegebene Richtung herum sichert, was man in der Praxis mit den obenerwähnten Schaltern nicht erreichen kann.

Es sind anderseits Quecksilberschalter des genannten Typs bekannt, bei welchen die Elektroden in Kammern eintreten, die ineinander angeordnet sind. Das Quecksilber verbindet aber dort nicht notwendigerweise die Elektroden, wenn es sich zu einer einzigen Masse ansammelt. Diese Verbindung findet nur für ganz bestimmte Stellungen des Schalters im Raum statt. Diese Schalter eignen sich also, ebenso wie die erstgenannten, nur für eine beschränkte Anzahl von Anwendungen, und außerdem sind sie bei Gegenständen nicht verwendbar, die dazu bestimmt sind, nach allen Richtungen bewegt zu werden. Zweck der Erfindung ist, die Quecksilberschalter für eine Mehrzahl von Unterbrechungsbedingungen verwendbar zu machen, die in der Praxis auftreten könnten.

Zu diesem Zweck werden die ineinander angeordneten Elektrodenkammern, die Elektroden und Öffnungen in beliebiger Zahl und beliebiger Lage, durch welche die Kammern miteinander in Verbindung stehen, so mit Bezug aufeinander angeordnet, daß die Elektroden miteinander verbunden sind, wenn das Quecksilber eine einzige Masse bildet, ganz gleichgültig, welches die Lage des Schalters im Raum ist.

Es ist klar, daß die Möglichkeit, die Verbindungsöffnungen zu vervielfältigen und ihre Lage zu verändern, gestattet, den Schalter allen Arbeitsbedingungen anzupassen und ihn insbesondere zu befähigen, durch Drehung um jede gegebene Richtung und sogar mehrere Richtungen, die durch die betreffende Anwendung bestimmt sind, zu schalten.

Die Unterbrechung, die durch den Unter-

brecher gemäß der Erfindung, der sich um eine geeignete Achse dreht, bewirkt wird bleibt für einen Drehungswinkel bestehen der um so größer ist, je weniger Quecksilber sich im Unterbrecher befindet.

Damit man nun aber sicher ist, daß die Unterbrechungen und Zusammenschlüsse stets zwischen Quecksilbermassen erfolgenwerden, empfiehlt es sich im allgemeinen, die ίο Kante der öffnung oder Öffnungen der Innenkammer nach dem Innern dieser Kammer hin umzubiegen. Diese Biegung muß um so schärfer sein, je weniger Quecksilber vorhanden ist, um stets in der Innenkammer eine gewisse Quecksilbermenge zurückzubehalten, die beim Schließen die Verbindung zwischen der Innenelektrode und dem Rest des Quecksilbers sichern wird.

Die Zeichnung stellt einige Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes beispielsweise dar.

Abb. ι zeigt die erste Ausführungsform in der Perspektive.

Abb. 2 ist ein schematischer Querschnitt durch dieselbe.

Abb. 3 zeigt perspektivisch eine zweite Ausführungsform.

Abb. 4 ist ein schematischer Schnitt durch die Achse derselben.

Abb. 5 zeigt perspektivisch eine dritte Ausführungsform.

Abb. 6 ist eine Variante der Abb. 4. Abb. 7 ist ein Querschnitt durch dieselbe. Abb. 8 zeigt eine vierte Ausführungsform in perspektivischer Ansicht, teilweise im Schnitt.

Abb. 9 und 10 sind schematische Schnitte durch die Achse dieser Ausführungsform.

Abb. 11 zeigt eine fünfte Ausführungsform in perspektivischer Ansicht, teilweise im Schnitt.

Der Unterbrecher nach Abb. 1 und 2 dient dazu, durch Drehung um seine horizontal angeordnete Längsachse zu schalten. Er besteht aus einer Röhre a, die gewöhnlich aus einem zugeschmolzenen Glasgefäß besteht. An einen der Böden dieser Röhre α ist eine andere Röhre a' angeschmolzen, die konzentrisch zur ersten angeordnet ist und mit ihr durch eine längliche öffnung α" verbunden ist, die gemäß einer Erzeugenden angeordnet ist.

* Die Röhre a' schließt eine der Elektroden V ein. Die andere Elektrode b befindet sich im Ringraum, der sich zwischen α und a' erstreckt, c bezeichnet das Quecksilber und d sein Niveau.

Da die Quecksilbermenge in diesem Falle

ziemlich beschränkt ist, sind die Elektroden, die fadenförmig sein mögen, so gebogen, daß sie Ringe bilden, welche den inneren Umfang beziehungsweise den äußeren Umfang der Röhre α' in einer gewissen Entfernung umschließen. Man erfüllt auf diese Weise die ursprüngliche Bedingung eines guten Arbeitens des Unterbrechers, nämlich, daß das Quecksilber stets die beiden Elektroden verbindet, wenn es nur eine einzige Säule oder Masse bildet.

Infolge der geringfügigen Quecksilbermenge, die in dem Unterbrecher eingeschlossen ist, ist man außerdem dazu geführt, die Kante der Öffnung a" zum Innern der Innenkammer hin zu biegen, die hier aus der Röhre a' besteht. Man hält somit in dieser Kammer bis zum Augenblick des Stromschlusses eine gewisse Quecksilbermenge zurück, in welche die Elektrode b' im Augenblick des Stromschlusses eintaucht, und sichert dann die Verbindung zwischen dieser Elektrode und dem Rest des Quecksilbers.

Diese gekrümmte Kante wirkt nicht nur als eine Schranke, um den Winkel zu erhöhen, während welchem die Unterbrechung anhält, sondern verhindert von der Unterbrechung an, daß das Quecksilber der Außenkammer einen Teil des Inhaltes der Innenkammer durch eine molekulare Anziehungswirkung oder Kohäsion mit sich nimmt. Außerdem bestimmt diese Kante genau die Stelle der Unterbrechung. Sie kann beispielsweise in der Flamme abgestumpft und verstärkt werden.

Der Unterbrecher gemäß Abb. 3 und 4 unterbricht den Stromkreis, wenn seine Achse senkrecht steht, und hält ihn aufrecht, wenn diese Achse horizontal steht. Man kann dann den Unterbrecher ganz um seine Achse drehen, ohne den Stromkreis zu unterbrechen.

In diesem Falle besitzt die Innenkammer a' Verbindungsöffnungen auf ihrem ganzen Umfange in ihrem mittleren Teil. Da die Ouecksilbermenge verhältnismäßig gering ist, ist die Kante der öffnungen zum Innern der Innenkammer hin gebogen.

Anstatt die Röhrend und a' konzentrisch anzuordnen, kann man sie auch exzentrisch anordnen, wie Abb. 6 und 7 veranschaulichen. Der so abgeänderte Unterbrecher fährt fort, den Strom zu unterbrechen, wenn seine Achse senkrecht gestellt wird. Wird aber diese Achse horizontal gelagert, so erfolgt bei jeder Drehung, die der Unterbrecher macht, eine zusätzliche Unterbrechung (Abb. 7). Die Krümmung der Kante^ der Öffnung, wo diese Unterbrechung stattfindet, ist dann van besonderer Wichtigkeit.

Die Innenkammer a' kann auch Verbindungsöffnungen an jedem ihrer Enden haben (Abb. 5). Der Unterbrecher stellt dann den

tromkreis her, wenn er aufrecht steht, und unterbricht ihn, wenn er liegt. Hier tritt also

genau das Umgekehrte von dem ein, was bei der Ausführungsform gemäß Abb. 3 eintritt. Abb. 8 bis 11 veranschaulichen die Wichtigkeit der Kantenkrümmung bei einer einzigen öffnung, die sich an einem der Enden der Innenröhre a' befindet.

Gemäß Abb. 8 bis 10 ist die Ouecksilbermenge auf ein vorteilhaftes Mindestmaß verringert. Der Winkel R, während welchem die

<o Unterbrechung anhält, wenn man den Unterbrecher um eine horizontale Achse dreht, die senkrecht zu seiner im übrigen beliebig liegenden Mittelachse steht, ist möglichst groß.

• 5 Die Kante der Verbindungsöffnung α" ist dann stark zum Innern der Innenkammer a' hin abgebogen.

Man ersieht aus Abb. 10, die den Unterbrecher kurz nach der Stromkreisunterbrechung zeigt, wie diese abgebogene Kante stets in der Innenkammer eine gewisse Ouecksilbermenge zurückhält.

Bei Betrachtung der Abb. 9 sieht man, wie diese Quecksilbermenge wirkt, um beim Stromkreisschluß eine elektrische Verbindung zwischen der Innenelektrode V und der in der Außenkammer enthaltenen Quecksilbermasse cf herzustellen.

Da der Unterbrecher der Abb. 11 eine verhältnismäßig größere Ouecksilbermenge enthält als der vorherige, so ist die Kante der Öffnung α" weniger stark zum Innern der Innenkante a' hin abgebogen.

Bei allen Ausführungsformen des Unterbrechers gemäß der Erfindung kann der Strom den Elektroden auf verschiedene Art und Weise zugeführt werden. So gehen gemäß Abb. 5 die Stromzuführungsdrähte beide durch denselben Boden des Unterbrechers hindurch.

Sie können an einem Schraub- oder Bajonettsockel e endigen, der ähnlich dem Sockel einer Glühlampe ist. Der Unterbrecher ist dann sehr leicht anzubringen.

Man kann auch den Stromzuführungsdraht für eine Elektrode durch einen Boden und den anderen Draht durch den anderen Boden hindurchführen, wie aus Abb. 3 ersichtlich ist. Jeder dieser Drähte kann an einem Sockel/ endigen wie bei gewissen Glühlampen.

Bei dieser letzteren Anordnung der Stromzuführungsdrähte kann es sich ereignen, daß das Quecksilber, wenn es nach der Unterbrechung des Stromkreises in zwei Massen getrennt ist, nicht mehr eine der Elektroden umgibt. Selbst wenn die Stromzuführungsdrähte beide den der Öffnung a" gegenüberliegenden Boden durchdringen, kann das Quecksilber aufhören, die eine oder andere Elektrode zu umspülen, wenn es in zwei Massen getrennt ist. Diese Tatsache hat keine schädliche Folge, weil in dem Unterbrecher gemäß der Erfindung die beiden Quecksilbermassen stets mit den Elektroden in Berührung kommen, bevor sie sich zwecks Wiederherstellung des Stromkreises vereinigen.

Die Erfindung beschränkt sich natürlich nicht auf die oben beschriebenen und in den Zeichnungen veranschaulichten Konstruktionseinzelheiten, sondern erstreckt sich auch auf Varianten. So können z. B. die Elektrodenkammern in mehrere Abteile geteilt sein. Sie können jede beliebige Form und jede Lage mit Bezug aufeinander haben. Die Verbindungsöffnungen zwischen ihnen können hinsichtlich ihrer Lage, ihrer Form und ihrer Anzahl sowie hinsichtlich ihrer Kombinationen oder der beabsichtigten Anwendungen variieren. Diese Leichtigkeit der Anpassung gewährt in Verbindung mit der kompakten Form des Unterbrechers gemäß der Erfindung besonders wichtige Vorteile.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Quecksilberschalter, bei dem der Kontaktschluß oder die Kontaktöffnung allein durch die Vereinigung oder Unterbrechung einer Ouecksilbermasse infolge von Änderungen in der Lage des Schalters erfolgt und bei welchem die miteinander in Verbindung stehenden Elektrodenkammern ineinander angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden jeder Kammer und die in beliebiger Anzahl und an beliebiger Stelle liegenden Verbindungsöffnungen der Kammern so zueinander angeordnet sind, daß die Elektroden in jeder beliebigen Lage des Schalters im Räume miteinander verbunden werden, wenn das Quecksilber eine einzige zusammenhängende Masse bildet.

2. Quecksilberschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kante der Verbindungsöffnung oder Öffnungen zum Innern der Innenkammer hin abgebogen ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen