DEP0002019DA - Kippbare Quecksilber-Schaltröhre - Google Patents

Description

Kippbare Quecksilber-Schaltröhren sind in vielfacher Ausfertigung bekannt und dienen zahlreichen Verwendungszwecken. In eine Glasröhre sind in erforderlicher Anzahl Kontaktaufnahmen eingeschmolzen, die durch das eingefüllte Quecksilber in den Endlagen der Röhre miteinander verbunden oder voneinander getrennt werden. Der Antrieb der Schaltröhre kann auf mechanischem Wege oder z. B. bei elektrischen Heisswasserspeichern durch einen Temperaturwächter oder auf elektromagnetischem Wege erfolgen; auch sind Druckwächter als Antriebsmittel für Quecksilber-Schaltröhren bekannt. Vielfach ist der Einbau von Quecksilber-Schaltröhren in Schaltschütze üblich, z. B. bei Anlass- oder Fortschaltungen. Es ist bekannt, im Innern der Schaltröhre eine Trennwand, eine sogenannte Blende anzuordnen, die an ihrem unteren Ende eine kleine Durchlauföffnung für das Quecksilber aufweist, das sich beim Kippen der Röhre an der Blende staut und langsam aus der einen in die andere der Kammern der Schaltröhre überfliesst. Je nach dem, ob ein Kontaktpaar in der Nähe der Blende oder entfernt von dieser an den Enden der Glasröhre in diese eingeschmolzen ist, wird nur während des Durchlaufs des Quecksilbers ein kurzer Stromstoss (Wischkontakt) gegeben oder in der einen Endlage der Röhre eine dauernde Überbrückung (Ruhekontakt) herbeigeführt. Bei diesen bekannten Quecksilber-Schaltröhren ist die Wirkungsweise insofern eine symmetrische, als der von der Schaltröhre gesteuerte Stromkreis beim Kippen sowohl in der einen als auch in der anderen Richtung geschaltet, also z. B. unterbrochen bzw. geschlossen oder kurzzeitig geschlossen wird.

Es sind Quecksilber-Schaltröhren bekannt, deren Trennwand selbst als Zuleitungskontakt dient und in deren Nähe in einer der beiden durch die Trennung gebildeten Kammern eine Ableitungskon- taktfahne angeordnet ist. Beim Kippen einer solchen Röhre in der einen Richtung staut sich das Quecksilber und überbrückt kurzzeitig die beiden Kontaktfahnen, bei entgegengesetzter Kippbewegung jedoch bewirken der Stau und das langsam mit niedrigem Spiegel zurückfliessende Quecksilber, dass ein Kontaktschluss überhaupt nicht herbeigeführt wird. Derartige Quecksilber-Kippröhren wirken also als einseitige Kurz-Einschalter.

Es besteht nun aber vielfach die Aufgabe, einen z. B. von einem Schaltschütz gesteuerten Vorgang derart durchzuführen, dass der Stromkreis beim Anziehen (oder Abfallen) des Schützes nicht unterbrochen, beim Abfallen (oder Anziehen) jedoch kurzzeitig geöffnet wird. Solche Aufgaben treten z. B. bei Aufbereitungsanlagen (Steuerung der Verriegelung für die Zuförderung des aufzubereitenden Gutes), bei Haspelantrieben (Steuerung der Auslösung der Sicherheitsbremse), jedenfalls immer dann in Erscheinung, wenn in Abhängigkeit von mechanischen, physikalischen, thermischen oder elektrischen Vorgängen beim Antrieb der Kippröhre nur in der einen Richtung eine Öffnung des gesteuerten Stromkreises infrage kommt. Diese Aufgabe liess sich bisher durch Verwendung von Quecksilber-Schaltröhren nicht lösen, es mussten mechanische Hilfsmittel wie Federn, Klinken u. dgl. vorgesehen werden, die den Aufbau der Schalteinrichtung verwickeln und Fehlerquellen aufweisen.

Die Erfindung betrifft eine kippbare Quecksilber-Schaltröhre mit einer deren Inneres in zwei Kammern teilenden Trennwand (Blende), die am unteren Ende eine Durchlauföffnung für das Quecksilber aufweist. Die Erfindung schlägt vor, dem in der einen Kammer in der Nähe der Blende angeordneten Zuleitungskontakt in jeder der Kammern in der Nähe der voneinander abliegenden Enden der Röhre je eine an die gemeinsame Ableitung angeschlossene Kontaktfahne zuzuordnen. Der Vorteil liegt vor allem darin, dass es gelungen ist, eine Lücke in der Gestaltungsmöglichkeit von kippbaren Schaltröhren zu schliessen, die nunmehr in einfacher Ausführung auch dann zur Verfügung stehen, wenn ein Stromkreis nur beim Ansprechen oder nur beim Abfallen beispielsweise eines Schaltschützes kurzzeitig geöffnet werden soll. Man kann Schaltschütze, Temperatur- oder Druckwächter zunächst völlig einheitlich ausbilden und sie durch Einbau von kippbaren Quecksilber-Schaltröhren in dem einen oder anderen Sinne ergänzen, gleich- gültig, ob die angeschlossenen Stromkreise durch Arbeits- oder Ruhekontakte, durch kurzzeitig schliessende oder kurzzeitig öffnende Kontakte gesteuert werden sollen. Auch im letzteren Falle sind mechanische Hilfsmittel wie Federn, Klinken o. dgl. entbehrlich.

Die Zeichnung lässt ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes erkennen, sie zeigt schematisch die Quecksilber-Schaltröhre mit den in sie eingeschmolzenen Kontaktfahnen sowie der Zu- und Ableitung. Die Ausgangsstellung ist in Abb. 1 dargestellt, aus der die Kippröhre über die Zwischenstellungen nach Abb. 2 und 3 in die zweite Endlage nach Abb. 4 gebracht wird (Rechtsdrehung). Beim Rück-Kippen aus der Stellung nach Abb. 4 in diejenige nach Abb. 1 (Linksdrehung) wird die Zwischenstellung nach Abb. 5 durchlaufen.

In die Glasröhre a ist etwa in ihrer Längsmitte eine aus Isolierstoff bestehende Trennwand (Blende) b eingesetzt, an deren unterem Ende sich eine kleine Durchlauföffnung c für das Quecksilber befindet. Dadurch wird das Innere der Röhre a in die Kammern d und e unterteilt. In der Kammer d findet sich, und zwar in der Nähe des Endes der Glasröhre a, ein Ableitungskontakt f, ihm entspricht in der anderen Kammer e ein gleichfalls in der Nähe des Endes der Röhre a angeordneter zweiter Ableitungskontakt g. Die beiden Kontaktfahnen f, g sind mit der Ableitung h stromleitend verbunden. In der Kammer e ist in der Nähe der Blende b eine dritte Kontaktfahne i angeordnet, die mit der Zuleitung k stromleitend verbunden ist. Das Innere der Röhre a ist etwa zur Hälfte mit Quecksilber angefüllt. Die Wirkungsweise der Schaltröhre ist folgende:

Beim Kippen der Röhre a aus der Stellung nach Abb. 1 in diejenige nach Abb. 4 (Rechtsdrehung) soll eine Unterbrechung des an die Leitungen h, k angeschlossenen Stromkreises nicht stattfinden. In der Ausgangsstellung ist dieser Stromkreis durch das Quecksilber über die Kontaktfahnen g, i geschlossen. Beim Übergang aus der Stellung nach Abb. 1 in diejenige nach Abb. 4, der durch verhältnismässig schnelles Kippen der Röhre a herbeigeführt wird, durchläuft die Röhre Zwischenstellungen, die unter der Annahme eines zeitlupenartigen Vorganges aus Abb. 2 und 3 ersichtlich sind. Beim Kippen in Rechtsdrehung staut sich, wie Abb. 2 erkennen lässt, das Quecksilber in der Kammer e vor der

Blende b derart, dass die Verbindung über die Kontaktfahnen g, i durch das Quecksilber nicht unterbrochen wird. Auch beim Durchlauf des Quecksilbers durch die Öffnung c verbleiben die Kontaktfahnen g, i in stromleitender Verbindung, es wird bei Erreichen der Stellung nach Abb. 3, bevor das Quecksilber sich von der Kontaktfahne g ablöst, eine stromleitende Verbindung zwischen den Kontaktfahnen f und i hergestellt, so dass, wenn jetzt das Quecksilber sich von der Kontaktfahne g löst, der Stromkreis h, k trotzdem geschlossen bleibt (Abb. 4). Bei der rückläufigen Kippbewegung (Linksdrehung) soll hingegen eine kurzzeitige Unterbrechung des gesteuerten Stromkreises stattfinden. Während dieses Rückganges der Kippröhre a staut sich gemäss Abb. 5 das Quecksilber vor der Blende b in der Kammer d, in der sich nur der eine Ableitungskontakt f befindet, es löst sich demzufolge während des Übergangs der Röhre a aus der Stellung nach Abb. 4 in diejenige nach Abb. 5 das Quecksilber von der Kontaktfahne i ab, es wird dadurch der Stromkreis h-k geöffnet. Erst durch das weitere Überlaufen des Quecksilbers aus der Kammer d in die Kammer e nach Erreichen der Ausgangsstellung Abb. 1 umspült das Quecksilber wieder beide Kontaktfahnen i, g, sodass nach kurzzeitiger Unterbrechung des Stromkreises dieser wieder geschlossen wird.

Obwohl die beiden Ableitungs-Kontaktfahnen f, g symmetrisch zur Blende b angeordnet sind und obwohl die Lage des Quecksilberspiegels in den beiden Endlagen nach Abb. 1 und Abb. 4 eine völlig symmetrische ist, erfolgt dennoch beim Kippen in Rechtsdrehung keine Öffnung des Stromkreises, dagegen beim Kippen in Linksdrehung eine kurzzeitige Unterbrechung. Es liegt dies daran (vgl. Abb. 2 und 5), dass der Zuleitungskontakt i unsymmetrisch in der einen der beiden Kammern angeordnet ist, sodass sich das Quecksilber bei Rechtsdrehung in derjenigen Kammer e staut, in der sich der Zuleitungs- und der eine Ableitungskontakt befinden, während bei der rückläufigen Bewegung das Quecksilber sich in Kammer d staut, in der nur der eine Ableitungskontakt f angeordnet ist. Bei einfacher Wirkungsweise sind die Mittel zur Erreichung des erzielten Erfolges sehr einfach und gestatten eine leichte Durchführbarkeit.

Claims (1)

1. Kippbare Quecksilber-Schaltröhre mit einer ihr Inneres in zwei Kammern teilenden Trennwand (Blende), die am unteren Ende eine Durchlauföffnung für das Quecksilber aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass dem in der einen Kammer (e) in der Nähe der Blende (b) angeordneten Zuleitungskontakt (i) in jeder der Kammern (d, e) in der Nähe der voneinander abliegenden Enden der Röhre (a) je eine an die gemeinsame Ableitung (h) angeschlossene Kontaktfahne (f, g) zugeordnet ist.