DE652201C

DE652201C - Electric timer in the shape of an hourglass

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Publication number: DE652201C
Application number: DEE48398D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1936-05-27
Filing date: 1936-05-27
Publication date: 1937-10-27

Description

Die Erfindung· betrifft sanduhrartige elektrische Zeitschalter für Beleuchtungs-, Zündu. dgl. Zwecke, bei denen ein. metallisches, die stromleitende Verbindung zwischen zwei Kontakten herstellendes Mittel zwecks Unterbrechung dieser Verbindung von dem oberen Behälter in den tieferen, abfließt. Solche sanduhrartige Zeitschalter sind z. B. als Quecksilberschalter bekannt. Zwischen, den beiden Behältern, ist eine Durchlauföffmmg vorgesehen, die einen sehr geringen Querschnitt hat, und das Quecksilber fließt, sobald die das Quecksilber aufnehmenden Behälter um etwa 18 o° gedreht werden, in den tiefer gelegenen leeren. Behälter ab. Der Querschnitt der Durchlauf öffnung· und die Menge des Quecksilbers bestimmen dabei die Zeitdauer des Schaltvorganges. Sobald nun. die Quecksilbermenge so weit abgesunken ist, daß die beiden überbrückten Kontakte nur noch gerade berührt werden, wird der stromleitende Querschnitt an den beiden Kontakten an der Übergangsstelle so gering, daß dort eine starke Funkenbildung auftritt. Diese Funkenbildung· ist um so größer und stärker, je größer die Abschaltdauer und Belastung ist. Das Quecksilber verbrennt daher, und es bilden sich Schlacken, die die Durchströmöffnung verstopfen, so daß der Zeitschalter nicht anläuft. Quecksilberzeitschalter erfordern aber auch Edelmetalle als Kontakte, die sie teuer machen.The invention relates to hourglass-type electrical time switches for lighting, ignition, and lighting. Like. Purposes in which a. metallic, the conductive connection between two Contact making means for the purpose of breaking this connection from the upper one Container in the deeper, drains. Such hourglass-like timers are z. B. as a mercury switch known. A through opening is provided between the two containers, which has a very small cross-section, and the mercury flows as soon as the the mercury-absorbing container should be turned by about 18 o ° into the lower one to empty. Container. The cross section of the passage opening · and the amount of Mercury determines the duration of the switching process. As soon as now. the amount of mercury has sunk so far that the two bridged contacts are only just are touched, the conductive cross-section on the two contacts on the The transition point is so small that strong sparking occurs there. This sparking is the greater and stronger, the greater the switch-off time and load. The mercury therefore burns, and slag forms around the flow opening clog so that the timer does not start. Require mercury time switches but also precious metals as contacts that make them expensive.

Die Erfindung besteht demgegenüber darin, daß als Leitmittel ein Metall mit niedrigem Schmelzpunkt, z. B. Wismut, allein oder in Legierung mit anderen Metallen niedrigen Schmelzpunktes verwendet wird, die bei natürlicher Temperatur vollkommen starr sind, und daß in den beiden Behältern ein elektrisch beheizbarer Heizkörper angeordnet ist, der das Metall nach einer gewissen, vom Schmelzpunkt abhängigen Schaltzeit zum Schmelzen bringt, so daß es plötzlich durch die Durchströmöffnung in den tiefer gelegenen Behälter fließt und so die leitende Überbrückung der beiden Kontakte plötzlich öffnet. Es ist ohne weiteres ersichtlich, daß, weil das Metall in dem tiefer gelegenen Behälter wieder erstarrt, die an sich einstellbare Durchflußöffnung so groß bemessen werden kann, daß sie praktisch keine Behinderung für das abfließende Metall bildet. Die Heizwicklung des Heizkörpers wird vorzugsweise in Nebenschluß zur Nutzstromleitung gelegt.The invention consists in the fact that a metal with low as a conductive agent Melting point, e.g. B. bismuth, alone or in an alloy with other metals low Melting point is used, which are completely rigid at natural temperature, and that an electrically heatable heater is arranged in the two containers, which brings the metal to melt after a certain switching time, depending on the melting point, so that it suddenly passes through the flow opening flows into the lower-lying container and thus the conductive bridging of the two contacts suddenly opens. It is readily apparent that, because the metal in the lower-lying container solidifies again, the adjustable flow opening Can be made so large that it has practically no obstruction for the draining metal forms. The heating coil of the radiator is preferably shunted laid to the utility power line.

Auf diese Weise erreicht man eine sehr plötzliche Abschaltung, und infolgedessen kann man auch die Belastung des Schalters gegenüber den sanduhrartigen Quecksilberzeitschaltern wesentlich steigern.In this way one achieves a very sudden shutdown, and consequently one can also see the load on the switch compared to the hourglass-like mercury time switches significantly increase.

Die beiden Behälter sind nach Art von Sanduhren um eine waagerechte Achse auf einem Sockel mechanisch oder von Hand drehbar, der die Kontaktfedern, zur Berührung der an den beiden Behältern vorgesehenen Kontakte trägt.The two containers are in the manner of hourglasses around a horizontal axis a base mechanically or manually rotatable, which the contact springs, for contact the contacts provided on the two containers.

Es ist nicht nötig, die Behälter luftdicht abzuschließen oder gar zu evakuieren, wie bei sanduhrartigen Quecksilberzeitschaltern. Dar-.It is not necessary to hermetically seal the containers or even to evacuate them, as with hourglass-like mercury time switches. Dar-.

aus ergibt sich, daß man die !Behälter aus zwei in der Längsachse geteilten. Schalenteilen zusammensetzen kann, die nur mit Dichtungsflächen, z. B. einer DichtungsriHje, aneinanderliegen und auch den die Behälter: durchtretenden Heizkörper eingespannt halten-.-Der Heizkörper selbst enthält zweckmäßigerweise zwei Wicklungen, und zwar für jeden Behälter eine. Die Heizwicklung reicht dabei bis in die unmittelbare Nähe der Durchströmöffnung. Um ihre Lebensdauer zu erhöhen, wird sie in ein entsprechendes Mittel, wie z.B. Magnesium- oder Asbestkitt,"eingebettet. Darüber kann noch eine Metallhiille angebracht sein, die die Wärme über" eine möglichst große Länge verteilt, so daß der Schmelzfluß auf der ganzen Länge möglichst gleichzeitig erfolgt. Diese Hülle kann in der Nähe der Durchströmöffnung ein oder mehrere metallische Siebe o. dgl. tragen, um auf diese Weise die Wärme auch über den ganzen Querschnitt des ,Behälters zu verteilen. Ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel besteht darin, daß zwei sanduhrartige Doppelbehälter gegeneinander um 90⁰ versetzt auf der Drehachse angeordnet sind. Die Verdrehung der Schalterachse kann nach Drehschalterart von Hand vorgenommen werden. Die Achse trägt dabei irgendein Rastenwerk, welches die senkrechte Einstellung des jeweils benutzten Behälters erzwingt. from it follows that the! container from two divided in the longitudinal axis. Can put together shell parts that only with sealing surfaces, z. B. a DichtungsriHje, lie against each other and also keep the radiator passing through the container clamped -.- The radiator itself expediently contains two windings, one for each container. The heating coil extends into the immediate vicinity of the flow opening. In order to increase its service life, it is embedded in a suitable material, such as magnesium or asbestos cement. A metal cover can also be attached over it, which distributes the heat over the greatest possible length, so that the melt flow over the entire length if possible at the same time. This shell can carry one or more metallic sieves or the like in the vicinity of the flow opening, in order in this way to distribute the heat over the entire cross section of the container. A particularly preferred embodiment is that two hourglass double container against one another by 90 ⁰ are arranged offset on the rotational axis. The rotation of the switch axis can be done by hand like a rotary switch. The axis carries some kind of ratchet mechanism, which forces the vertical adjustment of the container used in each case.

Es sei noch darauf hingewiesen, daß das plötzliche Abfließen des flüssig gewordenen Metalles eine starke Kraftäußerung zur Folge hat, so daß diese Schalteinrichtung auch zur Herbeiführung einer mechanischen Bewegung geeignet erscheint. Das zu schmelzende Metall dient dann, nicht unmittelbar als Strombrücke, sondern das Schaltwerk wird von der Drehachse gesteuert. Diese Einrichtung kann also auch z. B. benutzt- werden bei Zeitschaltern nach Patent 542164 und 552084 oder anderen ,Zeitschaltern, bei denen bei der Verdrehung der Sanduhr ein Schaltarm ent-• gegen einer Federwirkung in die Stromschlußlage gebracht und dann durch eine Stütze hintergriffen wird, die bei Ablauf der Schaltzeit, also im Augenblick des Abfließens des geschmolzenen Metalls durch ^ die Gewichtsverlagerung des strömenden Mittels ausgelöst wird. ' .It should be noted that the sudden drainage of the liquid Metal has a strong expression of force, so that this switching device also for Induction of a mechanical movement appears suitable. The metal to be melted serves then, not directly as a current bridge, but the switching mechanism is from the Rotation axis controlled. This facility can also, for. B. used with time switches according to patent 542164 and 552084 or other, time switches where the Rotation of the hourglass a switching arm against • a spring action in the current short position is brought and then reached behind by a support, which at the end of the Switching time, i.e. at the moment when the molten metal flows off due to the shift in weight of the flowing medium is triggered. '.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Fig. ι zeigt einen Schnitt.An exemplary embodiment of the invention is shown in the drawing. Fig. Ι shows a section.

Fig. 2, 3 und 4 zeigen schenmtische Bilder. Fig. 5 zeigt eine Einzelheit. Die Vorrichtung besteht aus einem beispielsweise aus zwei Hälften gebildeten Körper, dessen beide Behälterteile α^χ,α² durch die Öffnung 1 in Verbindung stehen. Zwischen die beiden Behälter ist ein Heizkörper 2 eingelegt, der zwei Heizwicklungen 2', 2" trägt. ..Diese Wicklungen sind in eine Schicht aus' ,%B. Magnesium- oder Asbestkitt eingebettet. ".' In · der Nähe der. Öffnung 1 befinden sich zwei /K-öntaktpaare 3, 4 bzw. 3', 4', an die die ¹ -Schaltleitung angeschlossen ist. Die Enden der Heizwicklung 2' bzw. 2" sind an· Kontakte 5, 6 bzw. 5', 6' angeschlossen. Der ganze Be- 70 ₍ halter ist um die Achse 7 drehbar an einem Sockel 8 gelagert. Mit Hilfe des Handgriffes 9 z. B. kann man die Vorrichtung so um etwa i8o° drehen, daß der vom vorherigen Arbeitsgang her untenliegende Behälter in die erhöhte Lage gelangt, wie sie in. Fig. ι dargestellt ist. Dabei befindet sich in dem Behälter a¹ eine Füllung ι ο aus einem leicht !schmelzbaren Metall, z. B. Wood-Metall. Dieses ist erstarrt und überbrückt die Kontakte 3, 4, die mit Kontaktfedern 11 des Sokkels 8 in Berührung stehen. In Nebenschluß mit den Kontakten 3, 4 liegt nun die entsprechende Heizwicklung 2' des Heizkörpers 2, deren eines Ende an Kontakt 6 angeschlossen ist und dort mit einer Kontaktfeder 12 des Sockels in Berührung steht, wogegen das andere Ende der Heizwicklung an den Kontakt 5 angeschlossen ist. Sobald der Schalter die Lage nach Fig. 1 einnimmt, wird da- her nicht nur durch, das Metall 10 die Leitung nach irgendeinem Stromverbraucher hin zwischen den - Kontakten 3,4 überbrückt, sondern atfeh. darüber hinaus die Heizwicklung 2' zwischen den Kontakten 5,6 von Strom durchflössen, da der Kontakt 6 mit der Brennstellenleitung in Verbindung steht, z.B. dadurch, daß die den Kontakt 4 berührende Klemme 11 mit der Kontaktfeder 12 oder Kontakt 6 mit dem Kontakt 4 unmittelbar in leitender Verbindung steht. Wenn der Heizkörper entsprechend erhitzt ist, erwärmt sich das Metall 10 bis zum Schmelzfluß und fließt dann plötzlich durch die vorzugsweise im Querschnitt einstellbare Öffnung 1 in den Behälter a², in dem der Heizkörper kalt geblieben ist. Wenn dann durch Drehen an der Schalterachse 7, 9 der Behälter a² um etwa i8o° in die erhöhte Lage gebracht wird, wiederholt sich der gleiche Vorgang. Dadurch,, daß der Schmelzfluß plötzlich eintritt, wird auch eine funkenfreie Abschaltung zwischen den Kontakten 3, 4 einerseits und dem im Nebenschluß angeschlossenen Heizkörper 2' andererseits erreicht.Figs. 2, 3 and 4 show schematic pictures. Fig. 5 shows a detail. The device consists of a body formed, for example, from two halves, the two container parts α ^χ , α ^{2 of which are} connected through the opening 1. A heating element 2, which carries two heating coils 2 ', 2 "... These coils are embedded in a layer of',% B. magnesium or asbestos cement.", Is inserted between the two containers. Near the. Opening 1 there are two / K opening pairs 3, 4 or 3 ', 4' to which the ¹ switching line is connected. The ends of the heating coil 2 'and 2 "are an · contacts 5, 6 or 5', connected 6 '. The entire loading 70 _(holder is mounted about the axis 7 rotatably supported on a base 8. With the help of the handle 9 z. B. can be so ° rotate the device about i8o that the underlying from the previous cycle ago container reaches the elevated position, as shown in. Fig. ι it is located in the container a ¹ a filling ι. ο Made of an easily meltable metal, e.g. Wood metal, which has solidified and bridges the contacts 3, 4 which are in contact with contact springs 11 of the base 8. The corresponding one is now shunted with the contacts 3, 4 Heating coil 2 'of heating element 2, one end of which is connected to contact 6 and there is in contact with a contact spring 12 of the base, whereas the other end of the heating coil is connected to contact 5. As soon as the switch is in the position shown in FIG , is therefore not only made by the metal 10 die Line to any power consumer between the - contacts 3, 4 bridged, but atfeh. In addition, the heating coil 2 'between the contacts 5, 6 of current flows through, since the contact 6 is connected to the burner line, for example by the fact that the terminal 11 touching the contact 4 with the contact spring 12 or contact 6 with the contact 4 directly is in a leading position. When the heating element is heated accordingly, the metal 10 is heated up to the melt flow and then suddenly flows through the opening 1, which is preferably adjustable in cross section, into the container a ² , in which the heating element has remained cold. If the container a ² is then brought into the raised position by about 180 ° by turning the switch shaft 7, 9, the same process is repeated. Because the melt flow occurs suddenly, a spark-free disconnection between the contacts 3, 4 on the one hand and the radiator 2 'connected in the shunt is achieved on the other hand.

Auf die Kontakte 3,4 kann in den Fällen verzichtet werden, wo bei der Verdrehung der Schalterachse 7, 9 und des Behälters a¹, a" jeweils noch ein besonderes Strombrückenglied in eine Sperrstellung gebracht wird und der Behälter noch nicht senkrecht steht, vielmehr erst durch das plötzliche Abfließen inContacts 3, 4 can be dispensed with in cases where, when the switch axis 7, 9 and the container a ¹ , a "are rotated, a special current bridge element is brought into a blocking position and the container is not yet vertical, rather only by the sudden drain in

Claims

this situation goes, and this mass shift is used to block the Trigger the ratchet. (Such a design relates e.g. to patents 542164 and 552084.) The contact 5 extends to the vicinity of the opening ι or the contacts 3, 4, so that the Stroiriffluß in the radiator for as long as possible remains secured.

5 shows a heating element which is surrounded by a metallic shell 2 ″ which distributes the heat. This also carries metallic disks 2 ^! put these windows, such ^b contrary germinate substantial resistance when the holes 2 ¹ '' according to large-sized.

3 and 4 show schematically two double containers which are to be arranged on the same axis. In this case, of course, the rotation is only 90 ^{0 in} each case.

The switching time can, among other things, be regulated by changing the flow cross-section be e.g. B. by a throttle screw.

The radiator can also have cross-sectional shapes that ensure that the melt content is heated through to the outside and inside at the same time. B. * wound as a spiral or designed as a HoIiI cylinder, in which cases of course the disks 2 ^Λ , i ^b 'is not required.

Pa τ εν τ λ nproposals:

i. Electric timer in the shape of an hourglass for lighting, ignition and similar purposes with a metallic filling, which flows through a narrow opening into the lower container in order to interrupt the switching connection from the container which is brought into the upper position when switching on, characterized in that as a fluid, a metal (10) with a low melting point, e.g. B. bismuth, is used alone or in an alloy with other metals with a low melting point and ^{an electrically heatable heater (2) is arranged in the two containers (ff 1} , « ² ), which melts the metal and whose heating cable is preferably shunted to Switching power line lies. ■ ·

2. Time switch according to claim 1, characterized in that the container (a ¹ , a ² ) rotatable about its central horizontal axis on a base (8) carry contacts (3, 4 and 5, 6) on which power supply springs (11, 12) for the useful or heating circuit.

3. Time switch according to claim 1 and 2, characterized in that the container from two divided in the longitudinal axis. There are shell parts that lie on top of one another with sealing surfaces and here the Radiator (2) and the contacts (e.g.

3, 4) clamped.

4. Time switch according to claim 1 and 2, characterized in that the radiator (2) has a special heating coil (2 ', 2 ") for each container.

5. Time switch according to claim 1 to 4, characterized in that the radiator (2) carries a metallic shell (z ^a ) for heat distribution, which extends into the vicinity of the narrow flow opening (1).

6. Time switch according to claim 5, characterized in that the heating element (2) on the metallic shell (2 ") carries metallic disks (2 *) which are preferably perforated with holes (2 ¹ ").

7. Time switch according to claim 1 to 6, characterized in that the contact (5), to which one end of the radiator winding "is connected", to close to the opening (1) or the contacts (3, 4) are sufficient.

8. Time switch according to claim 1 to 7, characterized in that two 'hourglass-like containers are ^{arranged offset from one another by 90 0} on the axis of rotation.

9. Time switch according to claim 1 to 8, characterized in that the time setting the cross-section of the flow opening can be changed, e.g. B. by a throttle screw.

1 sheet of drawings