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Elektrischer Fernschalter mit elektromagnetisch bewegter Quecksilberschaltröhre
Die Erfindung betrifft einen elektrischen Fernschalter mit Quecksilherschaltröhre.
Die Quecksilbitröh re pflegt ;man durch einen Elektromagneten zu bewegen. Es ist
bekannt, die Quecksi'lberschaltröhre beim Schalten um eine senkrecht zu ihrer stehende
Drehachse zu kippen. Diese Schaltröhre ist .auch im Innern so ausgebildet, daß der
Stromweg nur an einer Stelle angeschlossen und getrennt wird.
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Nach der Erfindung wird eine im Querschnitt mehreckige Quecksilberschaitnöhre
verwendet, deren Achse wagerecht angeordnet ist. Die Quecksilberscha1tröhme wird
beim Erregen eines Magneten durch leinen Dmeha,nk-er um ihre Achse aus der Ruhestellung
bewegt, in der da,s Quecksilber in der Ecke der Röhre liegt, und bewegt sich danach
von selbst durch Überlaufen des Quecksilbers in die benachbarte Ecke in die nächste
Ruhestellung. Der Fernschalter gemäß der Erfindung weist infolge der viereckigen
Gestalt der Röhre eine große Unempfindlichkeit gegen Erschütterungen auf. Auch braucht
bei seiner Montage nicht allzu genau auf seine Lage an der Wand geachtet zu werden,
wodurch sich die Montage vereinfacht. Bei der Drehbaxkeit der Röhre um ihre Längsachse
läßt sich die Stromzuführung zu der Röhre einfach und störungsfrei ausbilden. Schließlich
läßt sich die Röhre so ausführen, daß der Stromweg beim Schalten an
zwei
Stellen angeschlossen und getrennt wird, wodurch sich die Schaltleistung des Fernschalters
um das Doppelte vergrößert.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
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Fig. i und 2 zeigen zwei Anislichten des Fernschalters mit aufgeschnittener
Kappe; Fig. 3 gibt einen Schnitt des Fernschalters wieder; Fig. ¢ zeigt eine weitere
Einzelheit.
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Mit i isst die Grundplatte bezeichnet, auf der der Schaltmechanismus
und die Anschlußklemme für die Haupt- und Steuerleitungen angeordnet sind. Die Grundplatte
i hat zwei Lagerböcke 2, in denen eine Quecksilberschaltröhre 3 drehbar ,gelagert
ist. Die Röhre hat, wie die Fig. 4 zeigt, einen mehreckigen Querschnitt, insbesondere
einen quadratischen Querschnitt. D:fe Elektroden 4. sind von der Stirnseite in das
Innere der Röhre eingeführt. Sie befinden sich in :einander gegenüberliegenden Ecken
der Röhre (Fig- 4).
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Der Schalter wird so montiert, daß die Längsachse der Röhre im wesentlichen
waagerecht liegt. Infolge der Eckigkeit der Röhre steigt das Quecksilber 21 in der
Ecke hoch an, so daß die beiden Elektroden, die jeweils vom Quecksilber berührt
werden, hinreichend hoch von dem Quecksilber bedeckt werden. Kleine Abweichungen
von der waagerechten Lage der Röhre haben somit keinen Einfluß auf :den Schaltzustand
der Röhre. Auch können Erschütterungen des Schalters keinen Einfluß auf die Berührung
der Elektroden durch das Quecksilber ausüben.
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Zum Antrieb der Quecksilberschahröhre dient ein Elektromagnet 5 mit
einem Drehanker 6. Der Elektromagnet ist ringförmig ausgebildet und hat einen äußeren
und :einen inneren Magnetman:te17 bzw. B. Im Innern des Elektron.agneten ist eine
Quecksilberschaltröhre 3 :angeordnet. An den beiden Stirnseiten wirkt der Elektromagnet
auf den Drehanker 6 ein. Der äußere Magnetmantel 7, der zugleich als Schutzmantel
für den Magneten dient, hat mehrere Magnetpole 9 (Fig.4). Wie die Fig.4 ebenfalls
zeigt, ist der Drehanker so geformt, daß er bei Erregung des Elektromagneten von
den Magnetpolen 9 angezogen wird.
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Ist der Elektromagnet nicht erregt, so befindet siech das Quecksilber
meiner der Ecken -der Röhre 3. Durch das Gewicht des Quedksilbiers wird die Röhre
in dieser Ruhelage gehalten. Der Drehanker 6 ist mit der Röhre so verbunden, daß
er in der Ruh elage der Röhre sich zwischen den Lücken der Magnetpole 9 befindet.
Wird der Eltektrom.agnet 5 erregt, so wird der Drehanker 6 von den Magnetpolen 9
angezogen, wodurch sich die Röhre 3 um ihre Achse dreht. Hat der Drehanker die Mitte
der Magnetpole 9 erreicht, so fließt das Quecksilber von der bisher berührten Ecke
in die benachbarte Ecke der Röhre über. Bei diesem Überlauf erteilt das Quecksilber
der Röhre einen Schwung, durch den sich die Röhre weiterbewegt, bis die neu vom
Qu,.cksilber berührte Ecke am tiefsten liegt und das Quecksilber sich in dieser
Ecke ansammelt. In dieser .neu eing:e@namm:enen Ruhelage verharrt die Röhre, bis
der Elektroirnagnet -einen neuen Stromstoß !erhält. Durch ,aufeirnanderfolgende
Stromstöße kann die Röhre schrittweise um ihre Achse weitergedreht werden. Sind
die Elektroden 4 so in der Röhre ,angeordnet, da.ß in der einen Ruhestellung die
Elektroden von dem Quecksilber berührt werden, in der darauffolgenden dagegen nicht,
so läßt sich .auf diese Weise der Stromkreis durch Stromstöße in dem Elektromagneten
:abwechselnd eir-und ausschalten. Dadurch, daß bei der Quecksilb:erschaltröhre jeweils
zwei Elektroden in das Quecksilber eintauchen und diese Elektroden von dem Quecksilber
verlassen werden, erfolgt die Unterbrechung des Stromweges stets an zwei Stellen,
so daß die Röhre imstande ist, eine große Schaltleistung zu bewältigen. Die Röhre
3 kann zur besonderen Steigerung der Schaltleistung mit einer keramischen Trennwand
22 versehen sein, die in der Verbindungslinie zweier in einer Ecke liegender Elektroden
4 am Rand Durchlaßöffnungen 23 für das Quecksilber hat.
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Die Strämzuführting zu der Quecksilberschaltröhre 3 erfolgt durch
Schleifkontakte. Zu diesem Zweck sind an dem Sockel Schleifkontaktfedern io angeordnet,
die an den Stirnseiten der Röhre 3 Gegenkontaktteile i i berühren. Die Schleifkontaktfedern
io und die G,egenkontaktteil@e sind so angebracht, .däß die Kontaktgabe möglichst
in der Nähe der Drehachse der Röhre erfolgt. Auf diese Weise wird die von den Schleifkontakten
-ausgeübte Reibung auf die Behinderung der Röhre bei ihrer Bewegung auf einen sehr
kleinen Wert herabgedrückt. Diese Stromzuführung stört nicht nur nicht die Bewegung
der Röhre, sondern ist auch völlig zuverlässig.
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Neben dem Elektromagneten 5 sind die Anschlußklemmen 12, 13 auf der
Grundplatte i ungeordnet. Die Anschlußklemmen 12 sind für die durch die Röhre zu
:schaltenden Hauptleitungen und die Anschlußklemmen 13 für die zum Elektromagneten
5 führenden Steuerleitungen bestimmt. jede Anschlußklemme besteht aus einer kurzen
Schiene 14 und einer Klemmschraube i 5, Der Sockel ist an den Anschlußklemmen so
geformt, daß die Anschlußklemmen bei eingeschraubter Klemmschraube ohne zusätzliche
Mittel an dem Sockel angehalten sind. Die Vorsprünge 16 des Sockels dienen nicht
nur zur Halterung der AnschluBklemmen, sondern auch zur Erleichterung des Einführers
der Leitungen in die Klemmen.
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Der Fernischalter gemäß der Erfindung wird durch eine Kappe 17 bedeckt.
Sie wird an einen Steg 18 angeschraubt, der ,an dem äußeren Magnetmantel 7 befestigt
ist, der zugleich geerdet sein kann. Die Schraube i9 der Kappe kann durch einen
Plormbendraht 2o plombiert werden.