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Elektrisches Relais Die Erfindung bezieht sich auf ein elektrisches
Relais mit in einem Isoli@erstoffgehäuse eingeschlossenen Kontaktelektroden und
flüssigem Schaltmittel. Bei Relais dieser Art ist es bekannt, den Spiegel des flüssigen
Schaltmittels zwecks Herstellung oder Aufhebung der gemeinsamen f.Tberflutung der
Kontaktelektroden mit Hilfe eines magnetisch betätigten Verdrängungskörpers änderbar
zu machen.
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Die Erfindung verfolgt das Ziel, Relais der angegebenen Art hinsichtlich
ihres Aufbaues zu vereinfachen und hinsichtlich ihrerFhnktionbesonders zuverlässig
zu gestalten.
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Zur Verwirklichung dieses Zieles besteht die Erfindung darin, daß
der Verdrängungskörper aus einem oberen ganz oder teilweise aus Eisen bestehenden
Schaft und einem unteren Tauchteil zusammengesetzt ist, und daß das Gehäuse eine
untere, die Kontaktelektroden und die Schaltflüssigkeit enthaltende Schaltkammer
und einen oberen rohrfärmigen Ansatz, aufweist, in welchen der Schaft des Verdrängungskörpers
hineinragt, und welcher denAngriffsbereich desBetätigungsmagneten bildet.
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Es hat sich als besonders zweckmäßig erwiesen, den Tauchteil des Vlerdrängungsl-zö@rp-ers
haubenförmig zu gestalten und so auszuführen, daß er die im Änderungsbereich dies
S;chaltmittelspiegels liegende Elektrode (bzw. Elektroden) überdeckt, wobei die
Teile des Schaltraumes außerhalb und innerhalb der Haube miteinander in Verbindung
stehen, damit ein Druckausgleich zwischen den beiden Teilen des Sichaltraumes stattfinden
kann. Diese Ausbildung des V@rdrän:gungsl,örp@ers mit haubenförmigem Tauchteil ist
von besonderer Bedeutung für den Fäll, daß eine Verzögerung des Schaltvorganges
erwünscht ist. Es ist hierzu lediglich erforderlich, den Tauchteil des V.erdrängungsköirpers
ständig
in die -Schaltflüssigkeit eintauchen zu lassen und denVVerbindungsquerschnitt zwischen
den Schaltraumteilen der gewünschten Verzögerung entsprechend eng auszuführen.
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Zur Herbeiführung des Druckausgleichs bzw. eines verzÜgerten Druckausgleichs
stehen als be-
sonders zweckdienliche Mlöiglichkeiten zur Verfügung, die Schaltraumteile
entweder über den ' als offenes Rohr ausgebildeten Schaft des Verdrängungskö.rpers
oder über eine W anE.ffnung in dem haubenförmigen Tauchteil des Verdrängüngskölrpers
miteinander zu verbinden.
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Der haubenfidrmge Tauchteil kann aus beliebigem nichtleitendem Material
bestehen: Als besonders vorteilhaft hat sich seine Flertigung aus Glas erwiesen,
weil dabei die Beobachtung der Klontaktstelle von außen ermöglicht ist, sofern auch
das äußere Gehäuse des Relais aus Glas besteht.
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Das Relais kann sowohl als Schließrelais wie auch als Unterbrechungsrelais
- ausgeführt sein. Wenn das Relais bei seinerBetäti-gung einenSitromkreis unterbrechen
soll, so empfiehlt die Erfindung, den Verdrängungsköirper so zu bemessen, daß er
in freier Schwimmlage unter dem anfiuß seines Eigengewichtes die für die stromleitende
Verbindung erforderliche Ü=berflutung der Kontaktelektroden bewirkt und daß beim
Anheben des Ver- -drängungskÖrpers die Überflutung aufgehoben wird. Wenn demgegenüber
das Relais bei seiner Betätigung einen Sitromkreis schließen soll, so empfiehlt
die Enfifndung, den Vlerdrängungskö;rper so zu bemessen- daß bei freier Schwimmlage
die Kontaktelektroden getrennt bleiben und die für die stromleitendeVerbindungerforderlicheÜberflutung
erst bei magnetisch erzwungener Senkung des Verdrängungskörpers zustande kommt.
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung
der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsformen. In der Zeichnung zeigen Abb.
i und 21 ein elektrisches Relais mit permanentmagnetischer Betätigung, Abb, 3; und
4 ein ähnliches Relais mit elektromagnetischer Betätigung.
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Nach Abb. IV und? 22 besteht das Relais aus einem Gehäuse i aus Glas
oder sonstigem nichtleitendem Material, welches ,einen. rohrförmigen Ansatz a trägt,
und welches in seinem unteren als Schaltkammer dienenden Teil die Kontaktelektroden
3 und 4 enthält, welche in verschiedener Höhe liegen. Die Kontaktelektrode 4 ist
von einem Napf 5 umgeben: Das Gehäuse i ist teilweise mit Quecksilber 6 . ,gefüllt,-
und zwar bis zu solcher Hölhe, daß ohne äußere Einwirkung auf dieQuecksilberfüllung
oder bei nur geringer Verdrängung derselben zwischen dien Elektroden 3 und 4 keine
stromleitende Verbindung über das Quecksilber besteht, wie es Abb. 2 veranschaulicht.
Die Füllung ist andererseits so bemessen; daß bei Einführung eines Verdrängungshötrpers
in das Quecksilber der Flüssigkeitsspiegel steigt und- die stromleitende Verbindung
zwischen den Kontaktelektroden 3 und 4 " zustande kommt. Dieser Zustand. ist in
Abb. v veranschaulicht. Der Verdrängungslz,ö-rper zur Veränderung des Flüssigkeitsstandes
besteht bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel aus einem haubenirmigen Tauchteil
7 aus Glas od. dgl. und einem oberen Schaft aus Eisen. Beide Teile sind- fest miteinander
verbunden. Der Schaft 8 ist hohl und ragt in den rohr£örmigen Ansatz 21 des Gehäuses
v hinein; auf diese Weise wird eine Führung für den VIerdrängungskörper 7-, B. geschaffen,
Gleichzeitig ist -es ermöglicht, den, Vlerdrängungskölrper mittels eines Magneten
9. zu beeinflussen, welcher längs des rohrföirmigen Ansatzes :2 verschiebbar angebracht
ist.
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In der Darstellung nach Abb. ii befindet sich der Magnet in seiner
untersten Stellung; wobei auch der Vlerdrängungskörper 7; 8, seine tiefste Lage
ein. -nimmt.
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Nach Abb. 21 befindet -sich der Magnet g in angehobener Stellung und
bewirkt, daß auch der VerdrängungskÖrper 7, 8, in dem Quecksilberbad eine höhere
Lage einnimmt. Demzufolge wird die Verdrängung des Quecksilbers - verringert und
die stromleitende Verbindung zwischen den Kontaktelektroden 3. und 4 beseitigt.
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Bei Zurückführung des -Magneten in die aus Abb. i ersichtliche Stellung
wird auch der Verdrängungskörper 7, 8, wieder in die Lage gemäß Abb. i zurückgebracht.
Diese Lage würde der Verdrängungsköirper infolge seines Eigengewichtes auch beibehalten,
wenn der Magnet g vorübergehend beseitigt würde.
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Die allgemeine Anordnung bei dem Relais nach Abb. 3 und 4 stimmt mit
derjenigen nach Abb. i und 2 überein. Dies gilt insbesondere für die Anordnung der
Kontaktelektroden 3 und ,4 sowie des Quecksilberbades 6.. Der Verdrängungsköirper
besteht in diesem Fall aus einem haubenfiöirmigen Teil 7a mit hochgeführtem Sichaft,
welcher einen. äußeren Eisenmantel 8Q' trägt und in dem rohrförmigen Teil 2i des
Gehäuses i geführt wird. Für die Betätigung des Ver.drängungskb@rpers ist ein Elektromagnet
9 vorgesehen, der in dem Ringraum zwischen dem Teil 2! und einem Außenmantel ia
des Gehäuses i, angeordnet ist. Abweichend von Abb. i und 21 ist der Schaft des
VlerdrängungsMirpers am oberen Ende geschlossen. Der Druckausgleich zwischen den'
Räumen außerhalb und innerhalb der Haube 3 erfolgt durch eine Öffnung io in der
Haubenwand.
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Die Abb: 3? veranschaulicht die Stellung des Relais bei unerregtem
Magneten 9a; der Merdrängungskörper7g, 8a schwimmt auf dem Quecksilber6 und verdrängt
durch sein Eigengewicht eine solche Quecksilbermenge, daß die Elektroden 3, und
4 in leitende Verbindung miteinander kommen. Nach Abb. 4 ist der Verdrängungskörper
mit Hilfe des Magneten 9# angehoben und befindet sich außerhalb des Quecksilbers,
so daß, keineVerdrängung besteht und die leitende Verbindung zwischen den Elektroden
3 und' 4 aufgehoben ist.
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Beide Ausführungen. könnten so abgeändert sein, daß der Verdrängungskörper
sehr leicht gehalten wird, so daß die durch sein Eigengewicht bedingte
Verdrängung
nicht ausreicht, um die Elektroden 3 und .4 in leitende Verbindung miteinander zu
bringen. Der Magnet müßte es dabei erm@öglichen, den Verdrängungskörper in das Quecksilberbad.6f
hineinzudrücken und dadurch die Verdrängung in der `'eise zu steinern, daß nunmehr
die Elektroden 3 und 4. durch das Quecksilber miteinander verbunden werden.
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Die den Druckausgleich zwischen den Räumen außerhalb und innerhalb
der Haube 3 bewirkende Verbindung, die bei der Ausführung nach Abb. i und 2, durch
den hohlen Schaft 8, bei der Ausführung nach Abb. 3 und d: durch die Haubenöffnung
in, geschaffen ist, kann. gewünschtenfalls so bemessen sein, daß der Druckausgleich
nur langsam vor sich geht. Es wird. dadurch erreicht, daß der mit einer Veränderung
der Lage des Verdrängungskörpers gewünschte Schaltzustand mit Verzöfgerung zustande
kommt.