DE610702C - Einrichtung zur zeitweiligen oder periodischen Einschaltung von Stromkreisen mittels einer durch Erwaermung von Gas in einem geschlossenen Gefaess verdraengten leitenden Fluessigkeit - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Weiterbildung der in der Patentschrift 531 734 beschriebebenen Einrichtung zur zeitweiligen oder periodischen Einschaltung von Stromkreisen, bei welcher eine leitende Flüssigkeit durch Erwärmung von Luft oder Gas in einem verschlossenen Gefäß verdrängt wird und bei allmählichem Ansteigen in einem Rohr des Gefäßes nacheinander die Kontaktdrähte erreicht, welche zu den verschiedenen Stromkreisen gehören. Bei großer Anzahl dieser Kontaktdrähte müssen ihre Tauchenden mit Rücksicht darauf, daß die gesamte Steighöhe der Flüssigkeit nur beschränkt ist, sehr nahe aneinandergerückt werden, um sie auf der Steighöhe unterzubringen. Die zulässige Anzahl ist hierbei dadurch beschränkt, daß die Flüssigkeit nicht gleichförmig, sondern zuerst schnell, dann langsamer ansteigt. Dies wird dadurch verursacht, daß dem durch die fortschreitende Erwärmung der Gasmenge in dem einen Rohrschenkel gesteigerten Druck ein gesteigerter Kompressionsdruck des im anderen Rohrschenkel befindlichen Gases mehr und mehr entgegenwirkt. Will man ein Einschalten der Stromkreise in gleichen Zeitabständen haben, so muß man also die Enden der längeren Tauchdrähte weiter auseinander-, rücken als die der kürzeren und diese Abstände auf die Druckverhältnisse der Gasmengen abstimmen. Dies ist schwierig und in gewissen Fällen ohne dauernden Erfolg, wenn nämlich beim Transport der Einrichtung die Flüssigkeit in das eine Rohr fließt und beim Wiederaufrichten eine andere Verteilung der Gasmengen zustande kommt. Es hat sich gezeigt, daß schon kleine Abweichungen dieser Gasverteilung große Abweichungen der Höhenlagen der Flüssigkeitsspiegel und der Schaltzeiten herbeiführen.

Die Erfindung bezweckt die Beseitigung dieser Schwierigkeiten und erreicht dies dadurch, daß im Wege der Flüssigkeit oder der bei der Erwärmung entstehenden Gasströmung eine verengte Stelle angeordnet wird, durch welche die Verdrängung der Flüssigkeit in den die Schaltkontakte enthaltenden Rohrschenkel sowie auch der Rückgang der Flüssigkeit aus diesem in den anderen Rohrschenkel verzögert wird. Durch diese Verzögerung wird sowohl in der Erwärmungswie in der Abkühlungsperiode die Bewegung der Flüssigkeit gleichförmig gemacht, so daß ein genau bestimmbares Ein- und Austauchen der Kontaktdrähte erreicht werden kann.

Auch hierbei ist es vorteilhaft, die erwähnte Störung der Gasverteilung beim Transport des Gefäßes zu vermeiden. Erfindungsgemäß geschieht dies dadurch, daß die Gasräume beider Rohrschenkel durch ein enges

Verteilungsrohr verbunden werden. Um hierdurch nicht einen Nebenweg für das sich ausdehnende Gas zu schaffen, wodurch ein teilweise nutzloser Druckausgleich zustande käme, wird das Verteilungsrohr in dem mit der Flüssigkeit gefülltem Rohr derart angeordnet, daß es im Betriebszustand des Gefäßes durch Flüssigkeit an beiden Enden ab gesperrt wird. Es ist zweckmäßig, dieses to Verteilungsrohr außerhalb der Mittelebene der Rohrschenkel anzuordnen, damit beim Umlegen des Gefäßes die Flüssigkeit vollständig herausfließt.

Da das Abkühlen des Gefäßes langsamer als das Erhitzen stattfindet, würde dies eine verhältnismäßig große Verzögerung der Stromkreisausschaltung zur Folge haben. Erfindungsgemäß wird deshalb der die erwärmte Gasmenge enthaltende Teil des Gefäßes mit so Kühleinrichtungen, wie Kühlrippen oder einem Metallbelag usw., versehen. Da ferner durch die Verzögerung der Flüssigkeitsbewegung das Austauchen des zuletzt erreichten Kontaktdrahtes, der die Ausschaltung des Heizfadens durch Einschalten eines Elektromagneten bewirkt, aus der zurückweichenden Flüssigkeit sehr schleichend erfolgt, so wird erfindungsgemäß die Schaltung gegenüber der im Hauptpatent dargestellten derart geändert, daß durch den die periodische Einschaltung und Ausschaltung des Heizfadens steuernden Quecksilberschalter auch· der Tauchdraht des den Schalter umsteuernden Schaltkreises spannungslos gemacht wird, bevor er aus der Flüssigkeit taucht.

Die Erfindung ist auf der Zeichnung näher veranschaulicht, und zwar stellen Abb. 1 und. 2 Ausführungsformen für die Gesamtanordnung dar, während die Abb. 3 bis 5 Einzelheiten zeigen.

In dem Raum A des Verdrängungsgefäßes nach Abb. 1 ist der Heizfaden H, im Raum B das System der Kontaktdrähte g, h, N, im Verbindungsrohr das Quecksilber/ und ein Kontaktdraht η angeordnet. Die erfindungsgemäße Verengung ist durch eine Kapillare L im Luftraum zwischen dem Heizfaden H und dem Quecksilber hergestellt. W ist ein Widerstand.

Die Arbeitsweise der Einrichtung ist folgende:

Bei der Schließung des Hauptschalters T fließt in der gezeichneten Stellung des Schalters 6" ein Strom von Klemme I über 1, 2, h_x, H₁-Ii₂, io, W, 4, 6, D, 7, T zur Klemme II. Dieser Strom erwärmt den Heizfaden H, so daß in dem Gasraum bei H ein erhöhter Gasdruck entsteht. Der Gasdruck gleicht sich langsam durch die Kapillare L aus, so daß das Quecksilber f im linken Rohrschenkel zurückgeht und im rechten Rohrschenkel steigt.

Das ansteigende Quecksilber schließt zuerst einen Stromkreis von I über 1, 3, h, f, N₁ 12, I₁, 5, 6, D, 7, T zur Klemme II. Einige Sekunden später schließt das weitersteigende 6g Quecksilber einen Strom von Klemme I über Z 3. h, f, N₃ 11, I₂, 5, 6, D, 7, T zur Klemme II. Auf diese Weise werden nacheinander die Lampen I₁, I₂ usw. je nach der Anzahl der eingeschmolzenen Drähte N eingeschaltet. Zuletzt schließt das steigende Quecksilber 'einen Stromkreis von Klemme I über i, 3, h, f, g, 13, m₂, 6, Ώ, 7, T zur Klemmeil. Die durch diesen Strom erregte Spule To₂ bewirkt ein Anziehen des Eisenkernes k₂ und somit ein Umlegen des Kippschalters D und Stromunterbrechung zwischen den Klemmen 6, 7. Dadurch werden alle vorgenannten Stromkreise unterbrochen. Durch Erkalten des Heizdrahtes H geht das Quecksilber zurück, und zwar ohne jegliche Funkenbildung am Draht g, da dieser sofort beim Umschalten des Kippschalters D ausgeschaltet wurde. Die Schaltröhre!) ist zu diesem Zweck mit drei statt wie beim Hauptpatent mit zwei Kontakten ausgerüstet. In der neuen Stellung des Schalters D stellt das Quecksilber dieses Schalters einen Stromschluß zwischen den Punkten 7, 8 her. Sobald das nunmehr im linken Schenkel der Röhre A, C, B steigende Quecksilber den Draht« erreicht, wird ein Stromkreis von Klemme I über 1, 3, h, f, n, 9 m_lt 8, D, 7, T zur Klemme II geschlossen. Die durch diesen Strom erregte Magnetspulem± zieht den Kern A₁ an und legt dadurch den Schalter D in die Anfangsstellung zurück. Der Heizfaden H wird alsdann wieder zum Glühen gebracht, und das Spiel wiederholt sich, wobei der Schalter D ständig seine Lage wechselt. Dies dauert so lange, wie der Schalter T geschlossen ist, Somit kommen die Lampen 11, 12 usw. zum wiederholten Aufleuchten, wobei die Pausen durch die Erkaltungs- und Erwärmungszeit des Gases im Raum A bestimmt werden.

An Stelle der Kapillare L kann, wie Abb. 3 zeigt, eine Verengung Q im Quecksilberraum eingebaut werden. Auf diese Art wird auch ein zu schnelles Fallen und Steigen des Ouecksirberspiegels vermieden.

Nach Abb. 2 ist die Röhre so gebaut, daß beide Rohrschenkel mit stufenförmig angeordneten Einschmelzdrähten versehen sind, so daß jetzt zuerst beim Steigen des Quecksilberspiegels die Lampenserie l_s, Z₄ usw. eingeschaltet wird und daß nach dem Umschalten des Schalters S, D durch das im linken Schenkel ansteigende Quecksilber über die

inschmelzdrähte N₂ die Lampen I₁, I₂ usw. eingeschaltet werden. Diese Ausführungsform ist hauptsächlich für Reklarnebeleuch-

turig gedächt. Man kann hier beispielsweise bei Leuchtbuchstaben die zuerst eingeschalteten Stromkreise mit weißen Lampen, die darauf eingeschalteten Stromkreise mit andersfarbigen Lampen versehen, so daß man außer dem stufenförmigen Schalten auch noch die Farbe des Lichtes wechseln kann.

In Abb. 2 ist der Raum A des Gefäßes durch ein geknicktes Rohr C mit dem Quecksilberraum verbunden und die Kapillare L nach oben gerichtet. Dies gibt die Möglichkeit, einen Teil des Quecksilbers durch Neigen des Gefäßes in den Raum C zu bringen und so die Höhe des Quecksilberspxegels in den Rohrschenkeln zu ändern. Auf diese Weise kann man die Einrichtung so einstellen, daß die Lampen entweder ohne Dunkelpause, einmal weiß und dann beispielsweise rot, eingeschaltet werden, oder so, daß

ao eine Dunkelpause zwischen den einzelnen Umschaltungen eintritt.

Die Arbeitsweise nach Abb. 2 ist folgende: Bei der Schließung des Hauptschalters T fließt in der gezeichneten Stellung des Schalters vS¹ ein Strom von Klemme I über 7, 6, h₂, H, H₁, 5, W, 4, 3, D, 2, T, ι zur Klemme II. Dieser Strom erwärmt den Heizfaden H, so daß in dem Gasraum bei H ein erhöhter Gasdruck entsteht. Der Gasdruck gleicht sich langsam durch die Kapillare L aus, so daß das Quecksilber im linken Rohrschenkel zurückgeht und im rechten Rohrschenkel steigt. Das ansteigende Quecksilber schließt zuerst einen Stromkreis von I über 7, 8, h, f, N₁, Ί4, h, i.i, 3, D, 2, T, ι zur Klemme II. Einige Sekunden später schließt das weitersteigende Quecksilber einen Strom von Klemme I über 7, 8, h, f, N₁, 13, I₃, 11, 3, D, 2, T, ι zur Klemme II. Auf diese Art wer-

4.0 den nacheinander die Lampen I₃, l± usw. j e nach der Anzahl der eingeschmolzenen Drähte N₁ eingeschaltet. Zuletzt schließt das Quecksilber einen Stromkreis von Klemme I über 7, 8, h, f, g_u 9, m₂, 3, D, 2, T, 1 zur Klemme II. Die durch diesen Strom erregte Spule Wi₂ bewirkt ein Anziehen des Eisenkernes k_s und somit ein Umlegen des Kippschalters D und Stromunterbrechung zwischen den Klemmen 2, 3. Dadurch werden alle vorgenannten Stromkreise unterbrochen. Durch Erkalten des Heizdrahtes H geht das Quecksilber zurück, und zwar ohne jegliche Funkenbildung am Draht g_u da dieser sofort beim Umschalten des Kippschalters D abgeschaltet wurde. In der neuen Stellung des Schalters D stellt das Quecksilber dieses - Schalters einen Stromschluß zwischen den Punkten 2 und 12 her. Das nunmehr im linken Schenkel der Röhre .4, C, B steigende Quecksilber schließt zuerst einen Stromkreis von I über 7, 8, h, f, N₂, 17, l_s, 10, 12, D, 2, T₁ ι zur Klemmell. Einige Sekunden später schließt das weitersteigende Quecksilber einen Strom von Klemme I über 7, 8, h, f, N₂, 16, I₁, 10, 12, V, 2, T, ι zur Klemme II. Auf diese Art werden nacheinander die Lampen I₁, I₂ usw. eingeschaltet. Zuletzt schließt das Quecksilber einen Stromkreis von Klemme I über 7, 8, h, /, g₂, 15, m_u 12, D, 2, T, ι zur Klemme II. Die durch diesen Strom 7°. erregte Spule Wi₁ bewirkt ein Anziehen des Eisenkernes U₁ und somit ein Umlegen des Kippschalters Ό und Stromunterbrechung zwischen den Klemmen 2 und 12. Der Schalter ist wieder in die gezeichnete Anfangsstelrung gestellt, und das Spiel wiederholt sich von neuem, solange der Schalter T geschlossen ist. Das Quecksilber geht auch jetzt im linken Schenkel ohne jede Funkenbildung am Schaltdraht g₂ zurück.

In Abb. 4 ist die Einrichtung dargestellt, welche dazu dient, die richtige Gasverteilung in den Rohrschenkeln nach etwaigem Umlegen und Wiederaufrichten des Gefäßes A, B, C selbsttätig herzustellen. Diese Einrichtung besteht aus dem engen Rohr t, welches im Flüssigkeitsrohr mit eingeschmolzen ist. Ohne dieses Rohr t würde, wenn das Gefäß umgelegt und wiederaufgerichtet ist, das beim Umlegen ungleich in den Räumen B und C des Gefäßes verteilte Quecksilber nicht so zusammenfließen, daß es in den beiden Rohrschenkeln gleich hoch steht; denn das im" Bogenrohr zusammenfließende Quecksilber sperrt im Raum B oder C ein zu kleines Gasquantum ab, so daß selbst Unterdruck entsteht. Durch das Rohri wird der gleiche Gasdruck auf beiden Quecksilberspiegeln, somit gleiche Höhe des letzteren, gesichert, indem die Räume B und C dauernd durch das Rohr t verbunden sind.

Abb. 5 veranschaulicht, nach welcher Seite das Gefäß umzulegen ist, damit das Rohr t nach dem Umlegen frei von Quecksilber ist. Nach der Aufrichtung wird das Rohr t, wie Abb. 5 ebenfalls erkennen läßt, an beiden Enden durch das hineinfließende Quecksilber abgeschlossen.

In Abb. 4 ist auf dem Heizraum A des Gefäßes eine Metallschicht M zur obenerwähnten schnellerenAbkühlung angeordnet. Zweckmäßig kann diese Metallschicht noch geschwärzt werden. Sie kann ferner mit Kühlrippen zur Vergrößerung der Kühlfläche versehen sein.

Claims (5)

1. Patentansprüche:

   i. Einrichtung zur zeitweiligen oder periodischen Einschaltung von Stromkreisen mittels einer durch Erwärmung von Gas in einem geschlossenen Gefäß ver-

   drängten leitenden Flüssigkeit und einer Anzahl Tauchkontakte, welche durch einen selbsttätigen Hilfsschalter vom Strom entlastet werden, bevor bei Ausschaltung des Heizstromkreises die zurückweichende Flüssigkeit sich von ihnen trennt, nach Patent 531 734, dadurch gekennzeichnet, daß im Wege der Flüssigkeit oder zwischen dieser und dem geheizten Gasraum eine verengte Stelle angeordnet ist, durch welche die Verdrängung der Flüssigkeit in den die Schaltkontakte enthaltenden. Rohrschenkel sowie der Rückgang aus diesem verzögert und gleichförmig gemacht wird.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem mit der Flüssigkeit gefüllten Rohr, zweckmäßig außerhalb von dessen Mittelebene, ein Gasverteilungsrohr derart angeordnet ist, daß es in der Betriebslage des Gefäßes durch die Flüssigkeit geschlossen ist, dagegen bei Umlegung des Gefäßes durch Zurückweichen der Flüssigkeit geöffnet wird und alsdann die Gasräume der Rohrschenkel miteinander verbindet.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der die erwärmte Gasmenge enthaltende Raum des Gefäßes mit an sich bekannten Kühleinrichtungen, wie Kühlrippen, einem Metallbelag u. dgl., versehen ist.
4. 4. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß durch den die periodische Ein- und Ausschaltung des Heizfadens steuernden Quecksilberschalter (D) nicht nur die Tauchdrähte der Signalkreise (11, 12 in Abb. 1), sondern zugleich mit diesen auch der in die steigende Flüssigkeit zuletzt eintauchende Kontakt des den Schalter (D) umsteuernden Schaltkreises (13 in Abb. 1) spannungslos gemacht wird.
5. 5. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Dauertauchkontakt Qi) in demselben Rohrschenkel wie die Zeittauchkontakte (g) angeordnet ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen