DE623288C - Fluessigkeitskippschalter zum Schliessen eines Stromkreises mit Zeitverzoegerung - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 17. DEZEMBER Ϊ935

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21 c GRUPPE

Patentiert im Deutschen Reiche vom 9. März 1934 ab

Die Erfindung bezieht sich auf Flüssigkeitskippschalter, insbesondere Quecksilberschalter, zum Schließen eines Stromkreises mit Zeitverzögerung, die durch Anwendung einer innerhalb der Schaltflüssigkeit liegenden Gasausgleichleitung, die z. B. aus einem Drahtbündel bestehen kann, erzielt wird. Derartige Schalter sind an sich bereits bekannt.
Gemäß der Erfindung werden derartige Schalter so ausgebildet, daß das beispielsweise aus Glas bestehende Schaltgefäß einen in horizontaler Schaltstellung mit Schaltflüssigkeit vollkommen angefüllten Teil sowie einen am Gefäßende oben angesetzten, wenigstens eine Elektrode enthaltenden Dom besitzt, der in der erwähnten Schaltstellung von Schaltflüssigkeit nahezu frei ist, und daß die Gasausgleichleitung, welche von dem einen zum anderen Gefäßende durch den mit Schaltflüssigkeit angefüllten Teil hindurchgeführt ist, in den Dom hineinragt. Besonders vorteilhaft ist es, die Gasausgleichleitung so weit in den Dom hineinragen zu lassen, daß sie in der Schaltstellung, in der die Schaltflüssigkeit nach dem Kippen des Schalters in den Dom allmählich einströmt, zuletzt vollständig von der Schaltflüssigkeit überflutet wird und nach dem Eindringen einer bestimmten Flüssigkeitsmenge in den Dom ein weiteres Einströmen praktisch unmöglich gemacht wird.

Im folgenden soll die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispieles erläutert werden:

ι ist das aus Glas bestehende Schaltgefäß, welches einen größeren zylindrischen Teil 2 und einen an dem einen Ende angesetzten Dom 3 aufweist. In der dargestellten Stellung, welche der Ausschaltstellung entspricht, ist der zylindrische Teil 2 des Schaltgefäßes vollkommen mit Schaltflüssigkeit (Quecksilber) angefüllt. Das Quecksilber ragt etwas in den Dom 3 hinein. 4 ist die eine Elektrode des Schalters, die von oben in den Dom einge- ^l führt und mit diesem verschmolzen ist, 5 ist die Gasausgleichleitung, die aus einem Draht- , bündel aus Eisendraht besteht, das spiralförmig aufgewickelt ist. Dieses Drahtbündel ragt mit seinem einen Ende 6 in den Dom 3 hinein, mit dem anderen Ende 8 ist es durch die Wandung des Gehäuseteiles 2 bei 7 hindurchgeführt. Das Drahtbündel kann infolgedessen gleichzeitig als zweite Elektrode ver-. wendet werden. Das Drahtbündel besitzt, wie an sich bekannt ist, die Eigenschaft, daß es nicht vollkommen von der Schaltflüssigkeit benetzt wird. Infolgedessen werden an dem Bündel feine Hohlräume gebildet, welche den Durchtritt eines Gases gestatten. Das Ende 6 des Drahtbündels ist mit verhältnismäßig geringem Abstand unmittelbar gegenüber der Elektrode 4 angeordnet.

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Dipl.-Ing. Kurt Gille in Nürnberg.

Die Wirkungsweise· des Schalters ist folgende:

Beim Kippen des Schalters in die in Fig. 2 gezeigte Stellung strömt Quecksilber in den Dom 3 ein, während gleichzeitig eine entsprechende Gasmenge aus dem Dom an dem Leiterbündel entlang nach dem von dem Dom entfernten Ende des Gefäßraumes 2 strömt. Die Strömung kann dabei nur verhältnismäßig langsam vor sich gehen, weil die durch das Leiterbündel 5 gebildete Gasausgleichleitung einen außerordentlich hohen Strömungswiderstand aufweist. Nachdem so* viel Schaltflüssigkeit in den Dom 3 eingeströmt ist, daß, wie in Fig. 2a gezeigt ist, die Schaltflüssigkeit an den Seiten über das Ende 6 des Leiterbündels 5 hinausragt, wird plötzlich das Ende 6 des Leiterbündels vollkommen überflutet, wodurch ein weiteres Ausströmen von Gas aus .dem Dom bzw. ein weiteres Eindringen von Schaltflüssigkeit in den Dom unmöglich gemacht wird. Bei dem plötzlichen Überfluten des Endes 6 des Drahtbündels gelangt gleichzeitig die Elektrode mit der in den Dom eingedrungenen Schaltflüssigkeit in Berührung, wodurch der Kontakt geschlossen wird.

Der gemäß der Erfindung ausgebildete Schalter bietet den Vorteil, daß auch bei plötzlichem Kippen des Schalters aus der in . Fig. ι gezeigten Stellung in die in Fig. 2 dargestellte Stellung stets eine konstante Verzögerung beim Einschalten gewährleistet ist. Infolge des Abschlusses der Ausgleichleitung nach dem Eindringen der Schaltflüssigkeit in den Dom 3 ist gewährleistet, daß überhaupt nur eine ganz bestimmte Menge von Schaltflüssigkeit in den Dom eindringen kann. Schwingungen während des Kippens des Schalters in die Einschaltstellung sind ausgeschlossen. Andererseits weist der Schalter gemäß der Erfindung noch den Vorteil auf, daß beim plötzlichen Ausschalten des Schalters die Unterbrechung dadurch momentan erfolgt, daß die Gasblase 10 vom Ende des Schaltgefäßes sehr plötzlich an der nur schwach geneigten Gehäusewand entlang in den Dom 3 zurückläuft.

Ein weiterer Vorteil des beschriebenen Schalters besteht daxin, daß ein Hängenbleiben von Schaltflüssigkeit nach dem plötzlichen Ausschalten in dem in der Einschaltstellung angefüllten Raum ausgeschlossen ist. Einzelheiten des beschriebenen Schalters können selbstverständlich abgeändert werden, 55' beispielsweise kann der Teil 2 des Schaltergehäuses unter Umständen auch einen rechteckigen, elliptischen oder ähnlichen Querschnitt erhalten. Er kann gegebenenfalls auch etwas gekrümmt sein. Selbstverständlich können an Stelle einer Elektrode auch mehrere Elektroden beliebig in dem Dom 3 angeordnet werden. Die Gasausgleichleitung kann ebenfalls eine andere Ausbildung erhalten, sie kann beispielsweise durch einen einzigen zylindrischen Draht o. dgl. gebildet werden, der auf der Oberfläche mit einem Gewinde versehen ist oder mit Draht umsponnen ist. Auch die Anwendung von keramischem Material ist möglich, wenn dieses auf der Oberfläche dünne Rillen oder Kanäle besitzt, die so bemessen sind, daß sie von der Schaltflüssigkeit nicht benetzt werden. Auch die Anwendung von Ausgleichleitungen aus porösem, gasdurchlässigem Material ist möglich. Wesentlich ist dabei, daß eine Verstopfung der Gasausgleichleitung unmöglich sein muß.

Besonders vorteilhaft ist es, der Gasausgleichleitung einen über die Länge veränderlichen Strömungswiderstand zu geben, um den Einfluß der Änderungen der Höhenunterschiede der Quecksilbermengen in dem Dom 3 und dem Gehäuseraum 2 auszugleichen.

Claims (6)

1. Patentansprüche:

   i. Flüssigkeitskippschalter zum Schließen eines Stromkreises mit Zeitverzögerung, die durch Anwendung einer innerhalb der Schaltflüssigkeit liegenden, z. B. durch ein Drahtbündel o. dgl. gebildeten Gasausgleichleitung erzielt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltgefäß einen in der Ausschaltstellung (Fig. 1) vollkommen" mit Schaltflüssigkeit angefüllten und angenähert horizontal liegenden Zylinderraum sowie einen am Zylinderende oben angesetzten, wenigstens eine Elektrode, enthaltenden Dom besitzt, der in der erwähnten Schaltstellung im wesentlichen von Schaltflüssigkeit frei ist, derart, daß die Gasausgleichleitung, welche von einem Ende des Schaltgefäßes aus durch den gesamten mit Schaltflüssigkeit angefüllten Teil hindurch in den Dom eingeführt ist, nur das Einschalten der Kontakte imDom nach dem Kippen des Gefäßes in die Bereitschaftsstellung (Fig. 2) verzögert, während beim folgenden Zurückkippen des Gefäßes das gesamte Gas ungehindert bereits in der horizontalen Ruhestellung (Fig. 1) an der oberen Gefäßwand entlang in den Dom zurückströmt.
2. 2. Flüssigkeitskippschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasausgleichleitung nur so weit in den Dom hineingeführt ist, daß beim Einströmen von Schaltflüssigkeit am Ende des verzögerten Schaltvorganges das Ende der Gasausgleichleitung im Dom überflutet wird. .
3. 3. Flüssigkeitskippschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die

   Gasausgleichleitung so weit in den Dom eingeführt und der Dom selbst so ausgebildet ist, daß nach dem Überfluten der Gasausgleichleitung der von Schaltflüssigkeit freie, mit Gas angefüllte Raum des Domes möglichst klein wird.
4. 4. Flüssigkeitskippschalter nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der im Dom der Gasausgleichleitung gegenüberliegenden Elektrode von dem Ende der Gasausgleichleitung so gering ist, daß beim plötzlichen Überfluten* der Ausgleichleitung der Stromschluß erfolgt.
5. 5. Flüssigkeitskippschalter nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasausgleichleitung so bemessen oder angeordnet ist, daß durch einen über ihre Länge veränderlichen Strömungswiderstand die Änderung des Flüssigkeitsdruckes wenigstens angenähert ausgeglichen wird.
6. 6. Flüssigkeitskippschalter nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die aus Metall bestehende Gasausgleichleitung als Elektrode ausgebildet und durch die Wand des Schaltgefäßes hindurchgeführt ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen