DE641291C

DE641291C - Mercury switch

Info

Publication number: DE641291C
Application number: DEI41827D
Authority: DE
Original assignee: Klinger & Schmidt
Current assignee: Klinger & Schmidt
Priority date: 1931-06-16
Filing date: 1931-06-16
Publication date: 1937-01-27

Description

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Zusatz zum Patent 633 913Addendum to patent 633 913

'Das Hauptpatent 633 913 bezieht sich auf einen Quecksilberschalter mit einem innerhalb einer gläserneri Schaltröhre beweglichen, hohlzylindrisch ausgebildeten Tauchkörper, der durch Verdrängungswirkung die Kontaktgebung zwischen konzentrischen Quecksilberbehältern herbeiführt, wobei die zugehörigen Elektroden gleichachsig einander gegenüberstehen und die untere Elektrode den von ihr isolierten Quecksilbernapf trägt, in den die obere Elektrode bis nahezu an den Boden hineinragt.'The main patent 633,913 relates to a mercury switch with a movable inside a glass interrupter, hollow-cylindrical immersion body, which makes contact through the displacement effect between concentric mercury containers, the associated electrodes being equiaxed opposite one another and the lower electrode carries the insulated from it mercury bowl, in which the upper electrode almost to the Floor protrudes.

Die Erfindung bezieht sich auf eine verbesserte Ausführungsform eines solchen Schalters, bei dem die obere Elektrode als Sicherung gegen das Abfallen des auf der unteren Elektrode ruhenden Quecksilbernapfes dient, und die Erfindung besteht darin, daß die in die Schaltröhre eingeschmolzenen Elektroden aus einem Rohr aus wenig wärmedehnungsfähigem Metall, z. B. einer üblichen Nickel-Eisen-Legieiung, und einem am BoI-■ende gasdicht, aber im übrigen in ganzer Länge lose, also ohne weitere Verbindung, darin eingesetzten und frei aus dem Rohr herausgeführten Leiter aus hochleitfähigem Metall, wie Kupfer, bestehen.The invention relates to an improved embodiment of such Switch in which the upper electrode acts as a safeguard against the falling off of the lower electrode is used for resting mercury bowl, and the invention consists in that the fused in the interrupter electrodes from a tube made of little heat expandable Metal, e.g. B. a conventional nickel-iron alloy, and one at the BoI- ■ end gastight, but otherwise loose over the entire length, i.e. without any further connection, inserted therein and free from the pipe The conductors led out are made of highly conductive metal such as copper.

Die Ausführungsform nach der Erfindung gewährleistet, daß das den Elektrodenkern locker umgebende und in die Glasröhre eingeschmolzene, wenig wärmedehnüngsfähige Rohr im wesentlichen stromlos bleibt, da der Strom vom Quecksilber aus am Polende unmittelbar in den inneren hochleitfähigen Leiter übergieht, und daß infolgedessen das äußere Elektrodenrohr sich praktisch nur wenig erwärmt und infolge seiner geringen Wärmedehnungsfähigkeit weder in der Länge noch im Querschnitt merklich ausdehnt. Hierdurch wird auch bei Durchleitung starker Ströme durch die Schaltröhre ein Sprengen der Glasröhre durch Querdehnung des äußeren Elektrodenrohres und auch durch Längendehnung wirksam vermieden, und die Festlegung des Quecksilberbehälters für die obere Elektrode kann ohne Gefahr durch lockere Einklemmung zwischen den beiden Elektroden bewirkt werden, so daß eine weitere Befestigung des Qüecksilbernapfes unnötig wird. Dadurch werden auch isolationsstörende Haltebleche für den Qüecksilbernapf vermeidbar, und der Schalter wird für sehr hohe Stromstärken und Spannungen verwendbar, die ja eine besonders, gute Isolierung und weitgehende Vermeidung ungleichförmiger Wärmedehnungen; die auch durch den Schaltfunken hervorgerufen werden können, erfordern. The embodiment according to the invention ensures that the electrode core loosely surrounding and melted into the glass tube, little heat-expandable The tube remains essentially de-energized, since the current comes from the mercury at the pole end directly overflowed into the inner highly conductive conductor, and that as a result that outer electrode tube is practically only slightly heated and as a result of its low Thermal expansion capacity does not noticeably expand neither in length nor in cross-section. Through this Even when strong currents are passed through the interrupter, the glass tube will burst due to transverse expansion of the outer one Electrode tube and also effectively avoided by elongation, and the definition the mercury container for the upper electrode can be safely trapped between the two electrodes be effected, so that further fastening of the mercury bowl is unnecessary. As a result, retaining plates for the mercury bowl that interfere with the insulation can be avoided, and the switch is usable for very high currents and voltages that yes, a particularly good insulation and extensive avoidance of irregularities Thermal expansion; which can also be caused by the switching spark.

Es sind zwar schon in Quecksilberkippröhren eingeschmolzene Elektroden bekannt,It is true that electrodes melted into mercury tilt tubes are known,

die aus einem inneren Kern und einem äußeren Mantel aus anderem Metall bestehen, aber bei diesen Elektroden ist sowohl der Kern als auch der Mantel in die Glasrohre eingeschmolzen. Auch besteht hier der innere Kern aus einer Nickel-Eisen-Legierung mit Kupferüberzug, und der äußere'. Mantel besteht aus Eisen. Sowohl der innere Kern wie der äußere Mantel führen hierbei, to da das Schutzrohr unmittelbar auf den Kern aufgeschoben ist, bei Kontaktschluß Strom und werden dadurch erwärmt. Für Quecksilberschaltröhren mit zwei gleichachsigen Elektroden, die zwischen sich einen Quecksilbernapf festlegen, sind solche Elektroden besonders in Rücksicht auf die größere Längenausdehnung des Schutzrohres bei Erwärmung nicht brauchbar.which consist of an inner core and an outer cladding made of other metal, but with these electrodes both the core and the jacket are fused into the glass tubes. Also exists here the inner core made of a nickel-iron alloy with a copper coating, and the outer '. Coat is made of iron. Both the inner core and the outer jacket lead here, to since the protective tube is pushed directly onto the core, current when the contact closes and are thereby heated. For mercury interrupter tubes with two equiaxed electrodes with a mercury bowl between them define, such electrodes are particularly important in view of the greater linear expansion of the protective tube cannot be used when heated.

Eine vorteilhafte Ausführungsform des Schalters nach der Erfindung ergibt sich, indem der hochleitfähige Leiter der Elektrode an seinem Ende in das Elektrodenrohr eingeschraubt und mit diesem verschweißt ist, während er im übrigen mit Spielraum in diesem untergebrächt ist. Hierdurch wird erreicht, daß das Quecksilber mit dem Kupfer nicht in Berührung kommt und daß trotzdem ein guter Stromübergang vom äußeren Elektrodenrohr in den inneren hochleitfähigen Leiter erfolgt.An advantageous embodiment of the switch according to the invention is obtained by the highly conductive conductor of the electrode is screwed into the electrode tube at its end and is welded to this, while he is otherwise with leeway in this is housed. This ensures that the mercury with the copper does not come into contact and that there is still a good current transfer from the outer electrode tube to the inner, highly conductive one Head done.

Die Zeichnung zeigt die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel im Längsschnitt.The drawing shows the invention in an exemplary embodiment in longitudinal section.

In die Böden einer Schaltröhre ι sind gleichachsig zueinander eine untere Elektrode 2 und eine obere Elektrode 3 eingeschmolzen, die aus einem Rohr 4 bzw. 5 aus einer üblichen Nickel-Eisen-Legierung und einem darin locker geführten Kupferstab 6 bzw. 7 bestehen, die an den Polenden mit den Rohren 4 bzw. S mittels eines etwa 10 mm langen Gewindes verschraubt und dann auf ihren Stirnflächen mit Eisen mit dem äußeren Rohr verschweißt sind, so daß das Quecksilber mit dem Kupfer nicht in Berührung kommt.In the bottoms of an interrupter ι are a lower electrode 2 and an upper electrode 3 are fused equiaxially to one another, that of a tube 4 or 5 made of a conventional nickel-iron alloy and a copper rod 6 loosely guided therein or 7 exist, which at the pole ends with the tubes 4 and S by means of an approximately 10 mm long thread and then with iron on their faces are welded to the outer tube so that the mercury does not come into contact with the copper comes.

Zwischen beiden Elektroden ist ein Quecksilbernapf 8 angebracht, der aus einem zylindrischen, an beiden Enden mit Bohrungen versehenen Körper aus Quarz oder sonstigem isolierendem, hochwärmebeständigem Stoff besteht. Die untere Bohrung 9 des Napfkörpers umschließt die Elektrode 6 mit geringem Spielraum, um eine gute Zentrierung des Napfes sicherzustellen, während die obere Bohrung 10 mit größerer lichter Weite als Quecksilbernapf ausgebildet ist. Die den Napfboden bildende Zwischenwand 11 zwischen den Bohrungen ist zwischen den beiden Elektroden 2 und .3 eingeklemmt, um ein Nachobengleiten des Napfes zu verhüten. Der Napf 8 ist mit einem größeren Spielraum von einem hohlzylindrischen Tauchkörper 12 aus Quarz oder ähnlichem isolierendem Stoff umgeben, der auf der Quecksilberfüllung 13 der Röhre 1 schwimmt. Der Tauchkörper 12 ist vfepier auf seinem äußeren Umfang mit einem ^ 14 aus magnetisierbarem Stoff ver-A mercury bowl 8 is attached between the two electrodes and consists of a cylindrical body made of quartz or other insulating, highly heat-resistant material, provided with holes at both ends. The lower bore 9 of the cup body encloses the electrode 6 with little clearance in order to ensure good centering of the cup, while the upper bore 10 is designed with a larger clear width than a mercury cup. The intermediate wall 11 between the bores, which forms the bottom of the cup, is clamped between the two electrodes 2 and 3 in order to prevent the cup from sliding upwards. The bowl 8 is surrounded by a hollow cylindrical immersion body 12 made of quartz or a similar insulating material, which floats on the mercury filling 13 of the tube 1, with a greater degree of play. The immersion body 12 is vfepier on its outer circumference with a ^ 14 made of magnetizable material

^, der von einem die ganze Schaltröhre ■umgebenden Elektromagneten 15 zwecks tieferen Eintauchens in die Quecksilbermasse 13 beeinflußbar ist. Der Mantel 14 ist zweckmäßig gegen Axialverschiebung gegenüber ¹ dem Tauchkörper 12 durch aus dem Mantelblech herausgestanzte Vorsprünge 16, die den Tauchkörper an den Enden umgreifen, festgelegt, und er weist ferner an seinem äußeren Umfange aus dem Mantelblech herausgedrückte Warzen 17 auf, die ihn an der Röhrenwandung führen. Weitere schmale, gebogene Vorsprünge 18 des Blechmantels, die den Tauchkörper 12 an seinen Enden überragen, dienen zum elastischen Abfangen des Stoßes an den Böden der Röhre 1 bei Axialbewegungen des Tauchkörpers.^, which can be influenced by an electromagnet 15 surrounding the entire interrupter ■ for the purpose of deeper immersion in the mercury mass 13. The sheath 14 is useful against axial displacement with respect to ¹ of the immersion body 12 defined by punched-out from the sheet casing projections 16, which engage around the plunger body at the ends, and it also has at its outer circumference of the metal casing sheet pressed out warts 17 which it to the Lead tube wall. Further narrow, curved projections 18 of the sheet metal jacket, which protrude beyond the immersion body 12 at its ends, serve to elastically absorb the impact on the bottoms of the tube 1 during axial movements of the immersion body.

Die Elektrode 3, 5, 7 ist im Inneren der Schaltröhre mit einem bis zum Napf herabreichenden Schutzrohr 19 aus Quarz oder ähnlichem hochwärmebeständigem Stoff umgeben, um die Elektrode gegen die Einwirkung des Schaltfunkens zu schützen.The electrode 3, 5, 7 is inside the interrupter with a down to the cup Protective tube 19 made of quartz or similar highly heat-resistant material surrounded, to protect the electrode against the effects of the switching spark.

Zwecks Einschaltens der Röhre wird der Tauchkörper 12, 14 durch den Elektromagneten 15 nach unten gezogen, so daß die Quecksilbermasse 13 in der Schaltröhre 1 nach oben steigt und sich mit der Quecksilbermasse im Hohlraum 10 des Napfes 8 vereinigt. Die Anordnung kann auch derart sein, daß der Tauchkörper 12, 14 durch sein Eigengewicht zum tiefen Eintauchen in die Quecksilbermasse 13 gebracht wird, so daß dadurch die Masse bis zum Zusammenschluß mit der im Napf 8 befindlichen Quecksilbermasse gebracht wird, während das Ausschalten dann durch magnetisches Anheben des Tauchkörpers 12, 14 durch einen in diesem Falle am oberen Ende der Röhre angebrachten Elektromagneten 15 erfolgt.For the purpose of switching on the tube, the immersion body 12, 14 is activated by the electromagnet 15 pulled down, so that the mercury mass 13 in the interrupter 1 upwards increases and unites with the mercury mass in the cavity 10 of the cup 8. the Arrangement can also be such that the immersion body 12, 14 by its own weight is brought to deep immersion in the mercury mass 13, so that thereby the Mass brought up to merge with the mercury mass located in the cup 8 is, while switching off then by magnetic lifting of the immersion body 12, 14 by a in this case on Upper end of the tube attached electromagnet 15 takes place.

Die Schaltröhre eignet sich infolge ihrer besonders widerstandsfähigen Ausbildung für sehr hohe Stromstärken, beispielsweise bis 200 Amp. und mehr.The interrupter is suitable due to its particularly robust training for very high currents, for example up to 200 amps and more.

Claims

Patent claims:

i. Mercury switch with a movable inside a glass interrupter, hollow-cylindrical immersion body, which by displacement effect the contact between concentric Mercury containers, and with two equiaxed opposed- iao protruding electrodes, of which the lower one is the mercury bowl for the upper one

Electrode carries and the upper electrode protrudes almost to the bottom of the cup in this, according to patent 633 913, characterized in that the electrodes melted into the interrupter "are made from a tube made of metal with little thermal expansion, e.g. a conventional nickel-iron alloy, and ^on, gas-tight pole end, but otherwise in GaN

zer length loose, i.e. without any further connection, in! inserted and free from the. Tube led out conductor made of highly conductive Metal, such as copper, exist.

2. Switch according to claim 1, characterized characterized in that the highly conductive conductor at its end into the electrode tube is screwed in and welded to this.

1 sheet of drawings

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