DE643773C - Blinkschalter, bei dem Pendelbewegungen einer Schaltfluessigkeit durch abwechselnde Beheizung von zwei Gasmengen erzielt werden - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 16. APRIL 1937

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21 c GRUPPE

Patentiert im Deutschen Reiche vorn 13. Februar 1934 ab

Es sind bereits Blinkschalter bekannt, bei denen die Schalterkontakte durch eine bewegliche, pendelnde Schaltflüssigkeitssäule überbrückt und geöffnet werden, und zwar werden in der Regel die Pendelbewegungen der Schaltflüssigkeit durch den schwankenden Druck von zwei Gassäulen bewirkt, welche sich in abwechselnd beheizten Gasräumen des Schaltergehäuses befinden.

Bei bekannten Schaltern dieser Art besteht das Schaltergehäuse im wesentlichen aus zwei getrennten Gasbehältern, die durch eine V-förmig, U-förmig oder ähnlich gebogene Leitung verbunden werden, in der sich die Schaltflüssigkeit und die Kontakte des Schalters befinden. Zwischen den beiden Gasbehältern ist noch eine besondere, einen hohen Strömungswiderstand für das Gas darstellende Ausgleichleitung vorhanden.

Die Erfindung bezweckt eine Verbesserung und Vervollkommnung dieser bekannten Blinkschalter, und zwar werden erfindungsgemäß die beiden zur Aufnahme der Gasmenge dienenden heizbaren Gasräume des Schalters in einem einzigen, etwa horizontal liegenden Hohlkörper angeordnet, der durch eine eine Kapillare oder einen porösen Teil aufweisende, senkrecht zur Längsachse des Hohlkörpers angeordnete Trennwand unterteilt ist, und außerdem die beiden Gasräume durch an den Enden des Hohlkörpers einmündende, gegenüber der Vertikalen um einen verhältnismäßig großen Winkel geneigte, das Schaltquecksilber und die Kontakte aufnehmende Rohrteile verbunden.

Hierdurch ist die Herstellung gegenüber den bekannten Schaltern wesentlich vereinfacht, da das gesamte Schaltergehäuse aus nur zwei Teilen zusammengesetzt werden kann, nämlich einem zylindrischen, die Gaskammern einschließenden, und einem angesetzten, das Schaltquecksilber aufnehmenden Rohrteil.

Außerdem besitzt der gemäß der Erfindung ausgebildete Schalter eine erheblich größere mechanische Widerstandsfähigkeit und Festigkeit als die bekannten Schalter mit zwei voneinander getrennten, nur durch eine oder zwei Rohrleitungen verbundenen Gasbehältern. Da ferner die das Schaltquecksilber aufnehmenden Rohrteile gegenüber der Vertikalen stark geneigt angeordnet werden, so ist die Anordnung einer großen Anzahl von Schaltelektroden, die zeitlich nacheinander betätigt werden, in besonders günstiger Weise ermöglicht.

Im folgenden wird die Erfindung näher an Hand eines Ausführungsbeispieles erläutert,

") Von dem Patetitsucher ist als der Erfinder angegeben worden;

Dipl.-Ing. Kurt Gille in Nürnberg.

das in Fig. r und 2 der Zeichnung in Yorder- und Seitenansicht dargestellt ist.

ι bedeutet einen zylindrischen Gasbehälter,.. der durch eine senkrechte Querwand 2...iftfc zwei gleich große Gasräume 3", 3* untertewtK' ist. Jn diesen Gasräumen sind die Hei§·?« widerstände 4 angeordnet, die an einem Träger 5 ähnlich wie bei Glühlampen aufgehängt sind. In der Wand 2 des Hohlkörpers 1 ist eine Kapillare 8 angeordnet, die so mit der Wand 2 verbunden ist, daß sie gleichzeitig als ein Teil des Trägers für die Heizwiderstände verwendet werden kann. Diese Kapillare gestattet einen Gasdruckausgleich zwischen den beiden Gasräumen in einer Zeit, die, verglichen mit der Schwingungsdauer der Schaltflüssigkeit, lang ist.

An die äußeren Enden des Röhrenkörpers 1 sind gegenüber der Horizontalen schräg verlaufende Rohrteile 10 angeschlossen, die etwa in der Mitte des Schalters durch eine Schleife r ι miteinander verbunden sind. In diesen Rohrteilen sowie der Schleifen befindet sich die Schahflüssigkeit (Quecksilber). AuUcrdem weisen die Rohrteile 10 und die Schleife Ii die Schaltkontakte 13 bis 19 auf. Beim Pendeln der Quecksilberfüllung, welches durch wechselweises Beheizen der Heizwiderstände 4 in den Gasräumen 3", 3* bewirkt wird, werden die über die vorhandenen Kontakte geführten Stromkreise geöffnet und geschlossen.

Die Kontakte sind so ausgebildet, daß bei der Bewegung der Schaltflüssigkeit durch sie ein möglichst geringer Widerstand hervorgerufen wird, und zu diesem Zweck in mit Quecksilber gefüllte Glasnäpfe 20 eingeführt, welche an die Rohrteile 10 bzw. die Schleife 11 angeschlossen sind. Der Kontakt 13 an der Schleife 11 steht dauernd mit der pendelnden Schaltflüssigkeit in Berührung, während die übrigen Kontakte 14 bis 19 zeitlich nacheinander in Abhängigkeit von der Pendelbewegung der Schaltflüssigkeit eingeschaltet werden.

Die schräge Anordnung der Rohrteile, in denen die Schaltflüssigkeit pendelt, hat den Vorteil, daß für eine vorbestimmte Schwingungsdauer nur eine verhältnismäßig geringe Schaltflüssigkeitsmenge benötigt wird. Der gesamte Schalter kann infolgedessen leichter ausgebildet werden als die bisher bekannten Schalter.

Da die Entfernung zwischen den Wendepunkten der schwingenden Schaltfiüssigkeit;-spiegel im Verhältnis 1 : sin α größer als bei den bekannten Blinkschaltern ist, werden noch weitere schalttechnische Vorteile erzielt: insbesondere ist es durch die schräge Anord-Hung der Rohrteile 10 möglich, die Einschaltzeiten bei diesem Schalter genauer festzulegen als bei den bisher bekannten Schaltern. Die Kontakte können so angeordnet werden, daß für periodische Einschaltung, z. B. von inklampenstromkreisen, die Einschaltdauer

damit das sogenannte Blinkverhältnis zu dunkel besonders kleine Werte besitzt. "··"' In Eig. 3 ist ein Schaltbild für einen gemäß der Erfindung ausgebildeten Blinkschalter dargestellt.

Der Kontakt 13 ist über einen Schalter 31 an den -f-Pol einer Batterie 32 angeschlossen. Die beiden in den Gasräumen 3", 3* liegenden Heizwiderstände 4 sind einerseits an die Kontakte 16, 17, andererseits an Parallelschaltung an den —'-Pol der Sammlerbatterie angeschlossen. Die Kontakte 14, 15 sowie 18 und 19 sind in die Stromkreise von Glühlampen 41 eingeschaltet und mit den Kontakten 33, 34 bzw. 35, 36 von zwei Umschaltern 37 und 38 verbunden, deren bewegliche Kontaktglieder 39, 40 an den Pol der Sammlerbatterie angeschlossen sind.

Die Wirkungsweise der Schaltung ist folgende: Soll der Blinkschalter in Tätigkeit gesetzt werden, so wird zunächst der Schalter 31 eingeschaltet. Infolgedessen wird der Heizstromkreis für den Heizwiderstand in dem Gasdruckraum 3⁰ vom +-Pol der Sammlerbatterie über den Schalter 31 und den Kontakt 16, der im Ruhezustand mit der Schaltflüssigkeit in Verbindung steht, geschlossen. Infolge der Erwärmung der Gasmenge in dem Raum3" wird die Schaltflüssigkeit in dem einen Rohrteil 10 zurückgedrängt, bis der Kontakt 16 unterbrochen wird und der Kontakt 17 in dem anderen Rohrteil 10 geschlossen wird. Nunmehr ist die Heizung in dem Gasdruckraum 3⁶ eingeschaltet, wodurch die Schaltflüssigkeit wieder in den anderen Schenkel des Rohrsystems zurückgedrängt und wieder der Kontakt 16 geschlossen wird. Bei abwechselnder Beheizung der beiden Gasdruckräume 3" und 3* führt die Schaltflüssigkeit in dem Rohrsystem Schwingungen aus, die bald ihre Höchstweite erreichen, wodurch die übrigen Kontakte 14, 15, 18, 19 geschlossen werden können.

Bei der dargestellten Schaltung werden nur die Lampen eingeschaltet, welche an die Kon- uo takte 34 und 36 des Schalters angeschlossen sind. Durch L^Tmschalten der Schalter 37 und können je nach Bedarf auch die anderen Lampen eingeschaltet werden. Es ist ohne weiteres einzusehen, daß bei Benutzung der Kontakte 14 und 19 zum Schließen der Nutzstromkreise verhältnismäßig kurze Einschaltzeiten erzielt werden können, wenn diese Kontakte in der Nähe des Wendepunktes der schwingenden Schaltflüssigkeit angeordnet iao werden. Durch geeignete Wahl der Kontaktzahl und der Lage der Nutzkontakte kann

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überhaupt der beschriebene Schalter den verschiedensten Bedürfnissen leicht angepaßt werden.

Der beschriebene Schalter kann selbstverständlich in verschiedenster Richtung vorteilhaft abgeändert werden. Will man beispielsweise mit dem Schalter mehrere elektrisch voneinander unabhängige Stromkreise steuern, so kann dies dadurch geschehen, daß an den

ίο Röhrenkörper i, welcher die beheizten Gasräume enthält, mehrere, mindestens zwei Rohrsysteme der beschriebenen Art mit Kontakten und Schaltflüssigkeit angeschlossen werden, die nebeneinanderliegen. Eine derartige Anordnung zeigt Fig. 4 der Zeichnung. Die Anordnung nach Fig. 4 dürfte an Hand der auf Fig. 1 bezüglichen Ausführungen ohne weiteres verständlich sein. Um einen Ausgleich der Schaltflüssigkeit zu ermöglichen, können bei einem derartigen Schalter zwischen den die Schaltflüssigkeit enthaltenden Rohrsystemen Ausgleichleitungen, Kapillaren o. dgl. vorgesehen sein. Derartige Schalter kann man vorteilhaft benutzen, wenn die Nutzstromkreise von den Steuerstromkreisen für die Heizung getrennt werden und insbesondere ein Kontaktschluß im Nutzstromkreis angenähert beim Nulldurchgang der Schwingung erfolgen soll.

Bei einem Kontaktschluß, der angenähert beim Nulldurchgang der Schwingung bewirkt wird, kann eine besonders kurze Kontaktdauer erzielt werden, weil die Geschwindigkeit der schwingenden Schaltflüssigkeit während des Durchganges durch die Nullstellung am größten ist. In diesem Falle kann die Kontaktzeit kleiner gemacht werden, als wenn die Kontaktgabe beim Erreichen des Höchstwertes der Schwingung erfolgt.

Unter Umständen ist es auch möglich, bei den beschriebenen Schaltern auf eine beson^ dere Schleife zwischen den beiden Rohrteilen zu verzichten. Selbstverständlich kann auch die Form des Röhrenkörpers 1 abgeändert werden, indem dieser einen elliptischen oder prismatischen Querschnitt erhält, kegelförmig ausgebildet oder in ähnlicher Weise abgeändert wird. Auch kann die Trennwand zwischen den die Gasmengen enthaltenden Raumteilen eine andere Lage besitzen.

Der Druckausgleich zwischen den beiden Gas räumen kann auch statt durch, eine besondere Kapillare, die an der Trennwand 2 angebracht ist, dadurch erzielt werden, daß der Wandteil 2 wenigstens in einem Teil gasdurchlässig ausgebildet wird.

Bei der Ausbildung nach Fig. 5 liegen die

beiden Gasräume in einem zylindrischen Hohlkörper mit vertikaler Achse, der durch eine vertikale, durch die Achse gehende Wand unterteilt ist. Die Lampe 41 ist mit der einen Seite an eine Batterie, mit der anderen Seite an die Elektrode 42 angeschlossen. 43 ist das Schaltquecksilber, das in der Mittelstellung (Nullage) gerade noch die Elektrode 42 mit der an den anderen Pol der Batterie angeschlossenen Elektrode 44 verbindet. Sobald das Quecksilber 43 nach der einen oder nach der anderen Seite ausschwingt, wird entweder an der Elektrode 42 oder an der Elektrode 44 der Stromkreis unterbrochen. Der Erregerstromkreis ist der Einfachheit halber weggelassen. Die Lampe 41 leuchtet immer nur kurzzeitig beim Durchgang des Quecksilbers durch die dargestellte Nullage auf.

Das die Schaltflüssigkeit und die Kontakte enthaltende Röhrensystem kann gegebenenfalls abgeändert werden und etwa die in den Fig. 6 und 7 dargestellte Form erhalten.

Claims (5)

1. Patentansprüche:

   i. Blinkschalter, bei dem Pendelbewegungen einer Schaltflüssigkeit durch abwechselnde Beheizung von zwei Gasmengen erzielt werden, deren Druck auf die beiden Spiegel der in einem Rohrsystem befindlichen Schaltflüssigkeit einwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden zur Aufnahme der Gasmengen dienenden heizbaren Gasräume des Schalters in einem einzigen, etwa horizontal liegenden Hohlkörper angeordnet sind, der durch eine eine Kapillare oder einen porösen Teil aufweisende, senkrecht zur Längsachse des Hohlkörpers angeordnete Trennwand unterteilt ist, und daß die beiden Gasräume durch an den Enden des Hohlkörpers einmündende, gegenüber der Vertikalen um einen verhältnismäßig großen Winkel geneigte, das Schaltquecksilber i_Oq und die Kontakte aufnehmende Rohrteile verbunden sind.
2. 2. Blinkschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der die Gaskammern enthaltende Hohlkörper zylindrisch ausgebildet ist.
3. 3. Blinkschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der in die bei- _ den Gasdruckräume unterteilte Hohlkörper in der Mitte derart durchgebogen ist, no daß alles Quecksilber, welches in die Gasdruckräume gelangt, in das die Schaltflüssigkeit aufnehmende Rohrsystem zurückfließt.
4. 4. Blinkschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die das Schaltquecksilber aufnehmenden, gegenüber der Vertikalen um einen verhältnismäßig großen Winkel geneigten Rohrteile in ihrer Mitte durch eine Schleife verbunden sind.
5. 5. Blinkschalter nach Anspruch 1, da-

   durch gekennzeichnet, daß an die beiden Gasräume mehrere nebeneinanderliegende Röhrensysteme mit Schaltflüssigkeit und Kontakten angeschlossen sind.

   ('*. Blinkschalter nach Anspruch ι und 5, dadurch gekennzeichnet, daß einzelne Stromkreise des Schalters so an die Kontakte angeschlossen sind, daß eine Schließung dieser Stromkreise angenähert nur beim Dvirchgang der schwingenden Schaltflüssigkeitssäule durch die Nullstellung stattfindet.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   BERLIN'. GKDIiCCKl IN I>KK