DE1114893B

DE1114893B - Switch with a gas-filled cavity at the ends of a tube containing liquid metal

Info

Publication number: DE1114893B
Application number: DET13981A
Authority: DE
Inventors: Robert Hermeyer
Original assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Current assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Priority date: 1957-08-09
Filing date: 1957-08-09
Publication date: 1961-10-12
Also published as: GB840207A; DE1114893C2; BE570153A; NL230347A; US3102179A; LU36323A1; CH363397A

Description

In elektrotechnischen Geräten oder Anlagen, besonders in solchen der Hochfrequenz-Nachrichtentechnik, ist es häufig erwünscht, Ein- und Ausschalter oder auch Umschalter in unmittelbarer Nähe der durch den Schaltvorgang zu beeinflussenden Teile bzw. Stromkreise anzuordnen, um eine Verlängerung der Leitungsführung und dadurch entstehende unerwünschte und unkontrollierbare Kopplungen innerhalb der Verdrahtung sowie zusätzliche Wirk- und Blindwiderstände in den geschalteten Leitungen zu vermeiden. Trotzdem sollen die Bedienungsgriffe, mit denen solche Schaltvorgänge ausgeübt werden, gut zugänglich, übersichtlich und möglichst ohne Ausnahme auf einer Frontplatte des Gerätes angeordnet sein.In electrotechnical devices or systems, especially those used in high-frequency communications technology, it is often desirable to have on / off switches or toggle switches in the immediate vicinity of the to arrange parts or circuits to be influenced by the switching process in order to provide an extension the cable routing and the resulting undesired and uncontrollable couplings within the wiring as well as additional active and reactive resistances in the switched lines avoid. Nevertheless, the operating handles with which such switching operations are carried out should Easily accessible, clearly arranged and, if possible, arranged without exception on a front panel of the device be.

Zur Lösung der sich aus diesen Forderungen ergebenden Aufgabe, an vom Bedienungsgriff entfernten Stellen Schaltvorgänge zu bewirken, werden bekanntlich außer rein mechanisch arbeitenden Anordnungen besonders solche mit elektrisch angetriebenen Relais benutzt.To solve the problem resulting from these requirements, on remote from the operating handle As is well known, other than purely mechanical arrangements are known to cause switching operations especially those with electrically powered relays are used.

Eine besondere Form mechanischer Anordnungen zur Fernbedienung bilden hydraulisch betätigte Anlagen. Es ist eine solche Anlage für die Beeinflussung elektrischer Bauelemente bekannt, mit der auch Schaltvorgänge bewirkt werden können.Hydraulically operated systems are a special form of mechanical arrangements for remote control. Such a system for influencing electrical components is known, with which also Switching operations can be effected.

Wenn auch die Anpassungsfähigkeit eines derartigen hydraulischen Systems an die konstruktiven Erfordernisse einer Anlage der elektrischen Nachrichtentechnik besser sein mag als diejenige gewisser anderer mechanischer Systeme, so ergibt sich doch in den Rohrverbindungen von jedem mit einer Pumpe zusammenarbeitenden Bedienungsgriff zu jedem von diesem Griff aus zu beeinflussenden Bauelement ein immer noch sehr großer Aufwand. Solche Einrichtungen können im allgemeinen auch nur in einer vorbestimmten Gebrauchslage verwendet werden. Wenn Quecksilber als Schaltmittel dient, sind die Geräte meist erschütterungsempfindlich. Schwierigkeiten ergeben sich vielfach auch durch Undichtheiten an den die Bedienungsgriffe mit den Bauelementen verbindenden Rohrleitungen.Albeit the adaptability of such a hydraulic system to the constructive The requirements of an electrical communications installation may be better than those of certain other mechanical systems, it arises in the pipe connections of each with a pump cooperating operating handle to each of this handle to be influenced component still a lot of effort. Such devices can generally only be in a predetermined Can be used in the position of use. If mercury is used as a switching means, the devices are mostly sensitive to vibrations. Difficulties often arise from leaks in the the operating handles with the pipes connecting the structural elements.

Zur Ausübung von Schaltvorgängen sind auch auf dem Luftthermometerprinzip beruhende Relais bekannt, bei welchen sich eine den Schaltvorgang bewirkende flüssige Metallmasse in der rohrförmigen Verbindung zwischen zwei gasgefüllten Hohlräumen befindet. Da die in den Hohlräumen befindlichen Gasmassen verhältnismäßig weiche Federpolster für die Bewegungen des Metalls bilden, sind solche Relais sehr erschütterungsempfindlich. Aus dem gleichen Grunde ist das die Metallmasse, im allgemeinenRelays based on the air thermometer principle are also known for performing switching operations, in which a liquid metal mass effecting the switching process occurs in the tubular Connection between two gas-filled cavities is located. Because those located in the cavities Gas masses form relatively soft spring cushions for the movements of the metal, are such relays very sensitive to vibrations. For the same reason it is the mass of metal, in general

mit je einem gasgefüllten Hohlraumeach with a gas-filled cavity

an den Enden eines flüssiges Metallat the ends of a liquid metal

enthaltenden Rohrescontaining tube

Anmelder:Applicant:

TelefunkenTelefunken

Patentverwertungsgesellschaft m. b. H.,
Ulm/Donau, Elisabethenstr. 3Patentverwertungsgesellschaft mb H.,
Ulm / Danube, Elisabethenstr. 3

Robert Hermeyer, Berlin-Zehlendorf,
ist als Erfinder genannt wordenRobert Hermeyer, Berlin-Zehlendorf,
has been named as the inventor

Quecksilber, enthaltende Rohr meistens U-förmig gebogen, so daß sich unter dem Einfluß der Schwerkraft die Metallmasse in der Mitte des gebogenen Rohrteiles sammelt. Um diese Sammlung und das Zusammenfließen der Quecksilbertropfen zu begünstigen, müssen die Rohrteile verhältnismäßig weit sein. Außerdem ist gewöhnlich zum selbsttätigen Ausgleich von Nullstellungsverlagerungen eine enge Nebenschlußverbindung zwischen den gasgefüllten Hohlräumen vorgesehen.Mercury, tube containing mostly U-shaped bent, so that under the influence of gravity the metal mass collects in the middle of the bent pipe part. About this collection and that To encourage mercury droplets to flow together, the tube parts must be relatively wide be. In addition, a narrow one is usually used to automatically compensate for zero shifts Shunt connection provided between the gas-filled cavities.

Solche Relais sind nur in der vorbestimmten Lage verwendbar, in welcher sich das Quecksilber an der gewünschten Stelle sammelt. Aus diesem Grunde und wegen ihrer Erschütterungsempfindlichkeit sind sie in ortsbeweglichen Geräten nicht verwendbar. Sie erfordern außerdem noch den Aufwand zu großer Heizleistungen für die Erwärmung des Gases und weisen zu hohe Verzögerungen beim Ein- und Ausschalten auf. Bei den mit einer Druckausgleichsverbindung versehenen Relais ist ferner keine Dauereinschaltung möglich.Such relays can only be used in the predetermined position in which the mercury is on the desired place collects. For this reason and because of their sensitivity to vibrations, they are in portable devices cannot be used. They also require the expense of too great a heating power for heating the gas and have too long delays when switching on and off on. In the case of the relays provided with a pressure equalization connection, there is also no permanent switch-on possible.

Es besteht daher immer noch ein Bedürfnis nach einem Schaltrelais, welches es ermöglicht, Schaltvorgänge an einer vom Bedienungsgriff entfernten Stelle auszuüben und welches von den erwähnten Nachteilen der bekannten Relais frei ist. Ein solches Relais soll als Einzelbauteil geringes Gewicht besitzen, ohneThere is therefore still a need for a switching relay which enables switching operations to exercise at a location remote from the operating handle and which of the disadvantages mentioned the known relay is free. Such a relay should have low weight as a single component, without

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Schwierigkeiten und mit geringem Kostenaufwand größert, sondern es steigert auch seinen Druck in herstellbar sein und in jeder Gebrauchslage sowie einem dem Anfangsdruck proportionalen Ausmaß, unter Verhältnissen des Fahrzeugbetriebes, also bei so daß geringere Übertemperaturen ausreichen,
verhältnismäßig großen Beschleunigungen, verwendet Diese Wirkung wird allerdings aufgehoben, wenn werden können. Besonders soll es mit geringer Heiz- S das die Metallmasse enthaltende Rohr einen zu leistung betätigt werden können und ohne störende großen Querschnitt hat. Die durch die Heizleistung Verzögerungen ansprechen und in seine Ruhelage aufzubringende Kompressionsarbeit im nicht geheizzurückkehren, ten Gasraum wächst nämlich proportional mit demDifficulties and at low cost increases, but it also increases its pressure in being producible and in every position of use as well as an extent proportional to the initial pressure, under the conditions of the vehicle operation, so with so that lower excess temperatures are sufficient,
relatively large accelerations, this effect is canceled, however, if can be used. In particular, it should be able to operate the tube containing the metal mass with too little heating and without a disruptive large cross-section. Address the delays caused by the heating power and return to its rest position to be applied compression work in the not heated gas space namely grows proportionally with the

Die Erfindung geht aus von einem Schalter, in Rohrquerschnitt an. Wird sie so groß, daß ihr Zuwelchem ein elektrisch leitender Teil aus bei der Be- io wachs mit der Erhöhung des Anfangsdruckes die triebstemperatur flüssigem Metall, vorzugsweise Ersparnis bei dem Verlustanteil ausgleicht, ist die Quecksilber, besteht, mit je einem gasgefüllten Hohl- Grenze erreicht, bei welcher die Anwendung erhöhraum an den Enden eines das schaltende Metall ent- ten Anfangsdruckes keinen Vorteil mehr bringt, haltenden Rohres und mit einer Einrichtung zur Daher ist es zur Bewahrung dieses Vorteiles erfor-Änderung der Temperatur der Gasfüllung eines der 15 derlich, bei dem Schalter nicht nur die Gasfüllung mit Hohlräume. Erfindungsgemäß weist das Gas in den Überdruck, sondern außerdem auch ein als Kapillare Hohlräumen und in den nicht von dem Metall aus- ausgebildetes Schaltrohr anzuwenden,
gefüllten Teilen des als — vorzugsweise gerade — Durch Versuche wurde festgestellt, daß der Be-Kapillare ausgebildeten Rohres einen erheblichen reich der Bemessung, in welchem diese Vorteile einÜberdruck auf. 20 treten, durch folgende Werte abgegrenzt ist:The invention is based on a switch in a pipe cross-section. If it becomes so large that its to which an electrically conductive part is made up of the operating temperature of liquid metal during the growth with the increase in the initial pressure, preferably savings in the loss part, the mercury is achieved, each with a gas-filled hollow boundary , in which the use of increased space at the ends of a pipe holding the switching metal no longer brings any advantage and with a device to therefore change the temperature of the gas filling in one of the Do not just switch the gas filling with cavities. According to the invention, the gas has to be used in the overpressure, but also in a capillary hollow space and in the switching tube not made of the metal,
Filled parts of the tube formed as - preferably straight - by experiments it was found that the Be capillary has a considerable range of dimensions in which these advantages overpressure. 20, is delimited by the following values:

Durch die erfindungsgemäße Anwendung derThe inventive application of the

Kombination — hoher Druck des Gases und Aus- Anfangsdruck bei 20° C .. P₀ ^ 5 kg/cm² Combination - high pressure of the gas and initial pressure at 20 ° C .. P ₀ ^ 5 kg / cm ²

bildung des Rohres als Kapillare — werden die er- Verhältnis des Kapillarquer-formation of the tube as a capillary - if the ratio of the capillary cross-

wähnten Nachteile der bekannten Gasdruck-Thermo- schnittes zum Volumenmentioned disadvantages of the known gas pressure thermal cut for volume

schalter vermieden. Der nach der Erfindung ausge- 25 des geheizten Gasraumes η ^0,7- 10-³mm²/mm³ bildete Schalter ist in jeder Gebrauchslage verwendbar und rüttelsicher. Er zeichnet sich durch Unver- Sowohl die Verwendung des erhöhten Gasdruckes änderlichkeit der Ruhelage des flüssigen Metalls, als auch die Ausbildung des das Quecksilber enthaldurch geringe Ein- und Ausschaltverzögerungen, ge- tenden Rohres als Kapillare ergeben eine wesentliche ringen Heizleistungsbedarf und leichte Herstellbar- 30 Verbesserung der Rüttelsicherheit. Die höhere Federkeit besonders aus. härte des unter Druck stehenden Gaspolsters verhin-switch avoided. The according to the invention excluded 25 of the heated gas space η ^ 0.7- 10- ³ mm ² / mm ³ was formed switch is used in any position of use and vibration-proof. It is characterized by the fact that both the use of the increased gas pressure variability of the rest position of the liquid metal, as well as the formation of the mercury contained by slight switch-on and switch-off delays, leading to a tube as a capillary result in a substantial heating power requirement and easy production improvement the vibration resistance. The higher springiness is particularly impressive. the hardness of the pressurized gas cushion

Die physikalischen Zusammenhänge werden ver- dert unzulässige, zu Fehlschaltungen führende Beständlich, wenn man den Schalter als Wärmekraft- wegungen der geringen Quecksilbermasse bei Ermaschine betrachtet. Es ist dann allerdings zunächst schütterungen mit großer Sicherheit bis zu hohen überraschend, daß eine Erhöhung des Anfangsdruk- 35 Vielfachen der Erdbeschleunigung. Da das geringe kes des Gases eine Verringerung des Leistungs- Federgewicht gegenüber den mit dem Druck erhöhbedarfes zur Folge haben kann, weil ja die Korn- ten Rückstellkräften vernachlässigbar ist, kann der pressionsarbeit des Gasvolumens in dem nicht ge- Schalter in jeder Lage gebraucht und das Kapillarheizten Hohlraum für eine bestimmte Verlagerung rohr vorzugsweise gerade ausgebildet werden. Außerdes Quecksilberfadens proportional mit dem Anfangs- 40 dem wirkt die Enge des Rohres der Neigung des druck anwächst. Die Leistungsbilanz des Schalters Quecksilbers zur Auflösung in Tropfen mit der Gewird jedoch wegen des im Verhältnis zum nutzbaren fahr des Gasdurchtrittes von einem Hohlraum zum Leistungsanteil großen Anteiles der nutzlos abgestrahl- anderen entgegen. Ein nach der Erfindung ausgebilten, also nicht zur Aufheizung des Gases dienenden deter Schalter weist daher eine praktisch unveränder-Wärmeenergie vorwiegend durch den letztgenannten 45 liehe Ruhelage des Quecksilberfadens auf. Da keine Anteil bestimmt. Dieser abgestrahlte Anteil wächst be- Nebenschlußverbindung zwischen den Gasräumen kanntlich mit der vierten Potenz der absoluten Tem- existiert, ist der Schalter auch für Dauereinschaltung peratur; er kann also wesentlich verringert werden, geeignet. In der Praxis haben sich Kapillarquerwenn es gelingt, mit niedrigeren Übertemperaturen schnitte unter 1 mm² bewährt,
auszukommen. Dies wird durch die Anwendung des 50 Die Einrichtung zur Änderung der Temperatur erhöhten Gasdruckes erreicht. Wenn man nämlich der Gasfüllung eines der beiden Hohlräume kann ein davon ausgeht, daß für die gewünschte Verlagerung im Innern des Hohlraumes angeordneter Heizkörper, des Quecksilberfadens eine bestimmte Druckdifferenz vorzugsweise ein elektrischer Heizwiderstand sein, erforderlich ist, welche von dem absoluten Druck in Zweckmäßigerweise besitzt der erste, den Heizkörper den Hohlräumen unabhängig ist, und wenn man ferner 55 enthaltende Hohlraum ein größeres Volumen als der berücksichtigt, daß der Druck eines eingeschlos- am anderen Ende der Kapillare befindliche zweite senen Gasvolumens für eine Temperaturerhöhung um Hohlraum.The physical relationships become irreversibly impermissible, leading to incorrect switching, if the switch is viewed as movements of the thermal force of the low mass of mercury in the machine. It is then, however, first of all vibrations with a high degree of certainty that it is surprising that an increase in the initial pressure is multiple of the acceleration due to gravity. Since the low kes of the gas can lead to a reduction in the power featherweight compared to the need for increased pressure, because the granular restoring forces are negligible, the pressure work of the gas volume in the unused switch can be used in every position and that Capillary-heated cavity for a certain displacement tube preferably be formed straight. Besides the mercury thread proportionally with the beginning 40 acts the narrowness of the tube the inclination of the pressure increases. However, the power balance of the mercury switch for dissolving into drops with the flow rate is opposed to the other due to the large proportion of uselessly emitted in relation to the useful travel of the gas passage from one cavity to the power portion. A switch designed according to the invention, that is not used to heat the gas, therefore has a practically unchanged thermal energy, primarily due to the last-mentioned 45 resting position of the mercury thread. Since no proportion is determined. This radiated portion increases with the shunt connection between the gas chambers known to the fourth power of the absolute temperature, the switch is also temperature for permanent switch-on; so it can be substantially reduced, appropriately. In practice, capillary cross-sections have proven successful ^{with lower excess temperatures below 1 mm 2,}
get along. This is achieved through the use of the increased gas pressure. If one of the gas filling of one of the two cavities, one can assume that a certain pressure difference, preferably an electrical heating resistor, is required for the desired displacement of the heating element arranged inside the cavity, the mercury thread, which of the absolute pressure expediently possesses the first , the radiator is independent of the cavities, and if one further includes a cavity containing 55 a larger volume than that taken into account that the pressure of an enclosed second volume of gas located at the other end of the capillary causes a temperature increase by cavity.

I³C eine Steigerung um ¹Z₂₉₇ des Anfangsdruckes Wird der erwähnte Heizkörper über Verbindungserfährt, so erkennt man, daß die für die Fadenverla- leitungen und einen örtlich von ihm getrennten Schalgerung erforderliche Übertemperatur des antreiben- 60 ter an eine Stromquelle angeschlossen, so daß er den Gasvolumens dem Anfangsdruck umgekehrt pro- sich erwärmt, so erwärmt sich auch die Gasfüllung portional ist. Der erhöhte Anfangsdruck ist also ein innerhalb des Hohlraumes, und der Druck nimmt zu. vorzügliches Mittel, um den gesamten Leistungs- Um eine hohe Ausnutzung der zugeführten elekbedarf durch die Herabsetzung des Verlustanteiles zu trischen Energie für die Erwärmung des Gases zu verringern. Das unter höherem Druck stehende Gas 65 erzielen, ist bei einer bevorzugten Ausführungsform erlangt infolge seiner größeren Dichte nicht nur eine einer Einrichtung nach der Erfindung der Heizkörhöhere Wärmeaufnahmefähigkeit, weil sich der Ab- per als draht- oder bandförmiger elektrischer Leiter Sorptionskoeffizient für die Wärmestrahlung ver- ausgebildet und befindet sich innerhalb des genanntenI ³ C an increase of ¹ Z _{297 of} the initial pressure. If the heating element mentioned is found via a connection, it can be seen that the excess temperature of the drive unit required for the thread laying lines and a locally separated circuitry is connected to a power source, so that If the gas volume is heated inversely to the initial pressure, the gas filling also heats up proportionally. The increased initial pressure is therefore within the cavity, and the pressure increases. An excellent means to reduce the total power needed to heat the gas by reducing the amount of power lost. The gas 65 under higher pressure is achieved in a preferred embodiment, due to its greater density, not only a higher heat absorption capacity of a device according to the invention of the radiator, because the absorber as a wire or ribbon-shaped electrical conductor has a sorption coefficient for the heat radiation. trained and located within the said

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Hohlraumes in solcher Lage, daß er allseitig von dem geringerem Volumen über, der mit 12 bezeichnet ist. Gas umgeben ist. Außerdem kann auf Teilen der Das in diesem Hohlraum eingeschlossene Füllgas Innenwand des Hohlraumes eine wenigstens im Ge- kann von der gleichen Art sein wie das Füllgas in biet der Wärmestrahlung des Heizkörpers gut reflek- dem Hohlraum 2. Der Fülldruck bestimmt zugleich tierende Schicht, beispielsweise eine Goldschicht, an- 5 die Federhärte des durch diesen Hohlraum und das gebracht sein. Die Anwendung einer reflektierenden Füllgas gegebenen Federungselementes. Die Feder-Schicht hat den Vorteil, daß die Wärmewirkung zum härte bestimmt wiederum die Schüttelfestigkeit, d. h. größten Teil auf das eingeschlossene Gasvolumen dasjenige Maß an Beschleunigung, welches der konzentriert wird, so daß der Wirkungsgrad der Ein- Schalter in axialer Richtung vertragen kann, ohne richtung vergrößert wird. Außerdem wird es verhin- io daß der Quecksilberfaden sich durch seine Massendert, daß sich die Teile des Isolierkörpers, welche trägheit gegen die Federkraft des im Hohlraum 12 außerhalb der reflektierenden Schicht liegen, durch eingeschlossenen Füllgases so weit nach oben bewegt, die Wärmestrahlung des Heizkörpers miterwärmen. daß er den Kontakt mit dem Anschlußdraht 10 her-Dadurch wird sowohl die Ansprechgeschwindigkeit stellt.Cavity in such a position that it is covered on all sides by the smaller volume, which is denoted by 12. Gas is surrounded. In addition, parts of the filling gas enclosed in this cavity can be used Inner wall of the cavity, at least in part, can be of the same type as the filling gas in Provides the heat radiation of the radiator well-reflecting cavity 2. The filling pressure determines at the same time animal layer, for example a gold layer, an- 5 the hardness of the spring through this cavity and the be brought. The application of a reflective filling gas given suspension element. The feather layer has the advantage that the heat effect on the hardness in turn determines the resistance to shaking, d. H. largely on the enclosed gas volume that degree of acceleration, which the is concentrated, so that the efficiency of the on-switch can withstand in the axial direction without direction is enlarged. In addition, it is prevented that the mercury thread is changed by its mass, that the parts of the insulating body, which inertia against the spring force of the cavity 12 lie outside the reflective layer, moved so far upwards by the enclosed filling gas, heat the radiant heat from the radiator. that he is in contact with the connecting wire 10 will provide both the speed of response.

der Einrichtung vergrößert als auch eine Wärme- 15 Im normalen Betrieb wird diese Kontaktverbin-the facility is enlarged as well as a heat- 15 In normal operation, this contact connection is

nachwirkung und eine Trägheit des Zurückkehrens dung nur dadurch erzeugt, daß ein Heizstrom überafter-effect and an inertia of returning manure generated only by the fact that a heating current over

in die Ausgangslage verringert. den Heizkörper 4 geleitet wird. Das Füllgas innerhalbreduced in the starting position. the radiator 4 is passed. The filling gas within

Zweckmäßigerweise sind in die Enden des den des Hohlraumes 2 wird dadurch erwärmt, ohne daß Quecksliberfadens enthaltenden Kapillarrohres faden- die äußeren Wandungsteile des Isolierkörpers 1 an förmige Stopfen eingeführt, um das Auslaufen des 20 dieser Erwärmung in wesentlichem Maße teilnehmen, Quecksilbers und sein Eindringen in die Hohlräume weil die reflektierende Schicht 7 den Durchgang der zu verhindern. An dem dem ersten, größeren Hohl- Strahlen nach außen verhindert. Der Druck des Füllraum zugewendeten Ende kann der Stopfen durch gases im Hohlraum 2 nimmt zu, so daß der Queckeinen Glasfaden gebildet sein. An dem dem zweiten, silberfaden entgegen dem Druck des Gases innerhalb kleineren Hohlraum zugewendeten Ende kann ein 25 des kleineren Hohlraumes 12 nach oben bewegt wird Metalldraht, vorzugsweise aus Platin, als Stopfen und und den Kontakt zwischen den Anschlüssen 9 und 10 gleichzeitig als Kontaktanschluß dienen. schließt.Conveniently, in the ends of the cavity 2 is thereby heated without The capillary tube containing mercury thread thread the outer wall parts of the insulating body 1 shaped stopper inserted to take part in the leakage of the 20 this warming to a considerable extent, Mercury and its penetration into the cavities because the reflective layer 7 prevents the passage of the to prevent. Prevented the first, larger hollow rays from reaching the outside. The pressure of the filling space facing end of the plug can through gases in the cavity 2 increases, so that the mercury Be formed glass thread. On the second, silver thread against the pressure of the gas inside At the end facing the smaller cavity, a 25 of the smaller cavity 12 can be moved upwards Metal wire, preferably made of platinum, as a plug and the contact between the connections 9 and 10 serve as a contact connection at the same time. closes.

Eine besonders einfache und mit geringeren Kosten Um das Herauslaufen des Quecksilbers aus der herzustellende Ausführungsform des Schalters nach Kapillare 3 auch bei stärkeren Stoßbeanspruchungen der Erfindung ergibt sich, wenn der Körper aus Glas 30 zu verhindern, ist in die Kapillare von unten her der hergestellt wird. Er kann dann in der von der Her- Glasfaden 11 eingeführt, der das untere Ende des stellung von Thermometern bekannten Technik ge- Röhrchens für Quecksilber hinreichend dicht abfertigt werden. Die Einrichtung kann auch derartig schließt, den Gasstrom von 2 aber in die Kapillare ausgebildet sein, daß sie ohne besondere Haltevor- eindringen läßt. Der Glasfaden 11 ist an seinem richtung in beliebiger Lage nur von ihren Anschluß- 35 unteren Ende mit dem großen Glaskörper 1 verbundrähten gehalten und mit diesen wie ein Bauelement den. Am oberen Ende der Kapillare 3 dient der Konin eine Schaltungsverdrahtung eingelötet wird. taktdraht 10 gleichzeitig als Stopfen, um die obereA particularly simple and lower cost to prevent the mercury from running out of the Embodiment of the switch to be produced according to capillary 3, even with stronger impact loads The invention arises when the body of glass 30 is to prevent the capillary from below will be produced. It can then be inserted into the von der Her glass thread 11, which is the lower end of the Positioning of thermometers known technology as tubes for mercury are sufficiently tightly sealed will. The device can also close in this way, but the gas flow from 2 into the capillary be designed so that it can penetrate without any special holding devices. The glass thread 11 is on his direction in any position only from their connection 35 lower end with the large glass body 1 connected wires held and with these like a component the. The Konin is used at the upper end of the capillary 3 a circuit wiring is soldered in. clock wire 10 at the same time as a plug to the upper

Als Füllgas wird, um Oxydationsvorgänge zu ver- Lage des Quecksilberspiegels zu begrenzen,
hindern, entweder Stickstoff oder auch ein Edelgas Bei einem praktisch ausgeführten Schalter der beverwendet. 40 schriebenen Art ergab sich, daß zur Aufheizung eineIn order to be able to limit oxidation processes in the mercury level, the filling gas is
prevent either nitrogen or a noble gas in a practical switch that is used. 40 of the type described, it turned out that a

Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform des Schalters Leistung von 200 mW ausreicht. Die Einschaltvernach der Erfindung in stark vergrößertem Maßstab. zögerung liegt dann wesentlich unterhalb einer Se-Obgleich die Zeichnung nicht maßstäblich zu bewer- künde, und die Abschaltverzögerung unterhalb einer ten ist, sei doch erwähnt, daß ein praktisch ausgeführ- halben Sekunde. Die Schüttelprüfung ergab, daß ter Schalter etwa den zehnten Teil der Größe der in 45 Schalter dieser Art in allen Lagen auch für Fahrzeug-Fig. 1 gezeigten Abbildung besaß. Der längliche, betrieb geeignet sind. Der Temperaturbereich, in zylindrische Glaskörper 1 weist an seinem einen welchem keine Beeinträchtigung der Arbeitsweise ein-Ende den Hohlraum 2 auf, an den sich in der Dar- tritt, kann dabei ohne Schwierigkeiten von —30 stellung nach oben die Kapillare 3 anschließt. Der bis + 60° C gehalten werden. Der maximale ÜberHohlraum enthält ein Füllgas, beispielsweise Stick- 50 gangswiderstand eines praktisch ausgeführten Schalstoff, das mit einem Überdruck in den Hohlraum ters war kleiner als 0,5 Ohm, während der Isolationseingebracht worden ist. Innerhalb des Hohlraumes widerstand bei geöffneten Kontakten größer als befindet sich ein Heizkörper 4, der als U-förmig ge- 10 Megohm war. Ein besonderer Vorzug eines Schalbogener Widerstandsdraht ausgebildet ist. Die Enden ters nach der Erfindung besteht in der geringen Kadieses Drahtes sind an die Stromzuführungen 5 und 6 55 pazität zwischen den geöffneten Kontakten, die kleiangeschlossen, welche in den Glaskörper in an sich ner als 0,2 pF gehalten werden kann. Der praktisch bekannter Weise gasdicht eingeschmolzen sind. ausgeführte Schalter, dessen Daten hier auszugsweiseFig. 1 shows an embodiment of the switch power of 200 mW is sufficient. The switch-on of the invention on a greatly enlarged scale. The delay is then significantly below an Se although the drawing is not to scale and the switch-off delay is below one it should be mentioned that a practically executed half a second. The shake test showed that ter switch about the tenth part of the size of 45 switches of this type in all positions also for vehicle fig. 1. The elongated, operation are suitable. The temperature range, in cylindrical glass body 1 has at its one end which no impairment of the mode of operation the cavity 2, which is located in the dar-, can be easily reached from -30 position upwards the capillary 3 connects. Which can be kept up to + 60 ° C. The maximum over cavity contains a filling gas, for example stick resistance of a practically executed formwork fabric, that with an overpressure in the cavity ters was less than 0.5 ohms while the insulation was introduced has been. When the contacts were open, the resistance inside the cavity was greater than there is a heating element 4, which was 10 megohms as a U-shaped. A special advantage of a Schalbogener Resistance wire is formed. The ends ters according to the invention consists in the low Kadieses Wire are connected to the power supply lines 5 and 6 55 capacitance between the opened contacts, the small connected, which can be kept in the vitreous in itself ner than 0.2 pF. The practical one are fused in a known manner gas-tight. executed switches, the data of which are here in excerpts

Mit 7 ist die schon erwähnte, auf der inneren Ober- wiedergegeben worden sind, war für eine Schaltfläche des Hohlraumes 2 angebrachte reflektierende leistung von 50 mA bei 100 V bestimmt.
Schicht bezeichnet. Sie kann beispielsweise durch 60 In Fig. 2 ist eine Anordnung mit einem entspre-Aufstreichen von Glanzgold und Einbrennen des- chend der Erfindung ausgebildeten Schalter dargeselben als Spiegelschicht bei 600° C erzeugt werden. stellt, bei welcher jedoch auf die Verwendung eines Innerhalb der Kapillare 3 befindet sich der Queck- Goldspiegels 7 auf der Innenseite des Hohlraumes 2 silberfaden 8, der in solcher Lage dargestellt ist, daß verzichtet worden ist. Der Zweck des Goldspiegels 7 er mit dem Kontaktanschluß 9 in Verbindung steht, 65 der Fig. 1 bestand darin, eine wesentliche Erwärmung jedoch die Verbindung zu dem oberen Kontakt- der Wandungen des Hohlraumes 2 und dadurch heranschluß 10 noch nicht herstellt. Das obere Ende vorgerufene Schaltverzögerungen zu vermeiden. Der der Kapillare 3 geht in einen zweiten Hohlraum von gleiche Zweck wird in der Anordnung nach Fig. 2With 7 is the already mentioned, on the inner upper part, was intended for a button of the cavity 2 attached reflective power of 50 mA at 100 V.
Layer called. It can be produced, for example, by 60 In FIG. 2, an arrangement with a corresponding painting of bright gold and burning-in of the switches designed according to the invention as a mirror layer at 600 ° C. is produced. represents, in which, however, the use of a Within the capillary 3 is the mercury-gold mirror 7 on the inside of the cavity 2 silver thread 8, which is shown in such a position that has been omitted. The purpose of the gold mirror 7, which is connected to the contact connection 9, 65 of FIG. 1, was to not yet produce a substantial heating, however, the connection to the upper contact of the walls of the cavity 2 and thereby the connection 10. The top end to avoid precalled switching delays. The capillary 3 goes into a second cavity with the same purpose in the arrangement according to FIG. 2

dadurch erreicht, daß der den Hohlraum 2 enthaltende Teil der Einrichtung von einem dicht anliegenden, gut wärmeleitenden Körper umgeben ist. Dieser Körper ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel als Schelle 22 ausgebildet und dient gleichzeitig dazu, den rohrförmigen Körper des Schalters zu halten. Die große Wärmeableitung über den Körper der Schelle 22 verhindert, daß sich die Wandungen des Hohlraumes 2 wesentlich über die Umgebungstemperatur erwärmen. Durch die Anwendung der wärmeableitenden Schelle wird besonders die Verzögerung beim Ausschalten wesentlich verringert, weil der Speicherung von Wärme in der Hohlraumwand entgegengewirkt wird. Die Schaltverzögerungen können durch diese Maßnahme so klein gehalten werden, daß mit einer solchen Schalteinrichtung ohne Schwierigkeiten fünfzehn Schaltvorgänge pro Sekunde ausgeführt werden konnten.achieved in that the part of the device containing the cavity 2 is surrounded by a tightly fitting , highly thermally conductive body. In the illustrated embodiment, this body is designed as a clamp 22 and at the same time serves to hold the tubular body of the switch. The large heat dissipation through the body of the clamp 22 prevents the walls of the cavity 2 from heating up significantly above the ambient temperature. By using the heat-dissipating clamp, the delay in switching off is significantly reduced, because the storage of heat in the cavity wall is counteracted. The switching delays can be kept so small by this measure that fifteen switching operations per second could be carried out without difficulty with such a switching device.

Claims

PATENT CLAIMS:

1.Switch, in which an electrically conductive part consists of metal, preferably mercury, which is liquid at the operating temperature, with a gas-filled cavity at each end of a tube containing the switching metal and with a device for changing the temperature of the gas filling in one of the cavities, characterized in that the gas in the cavities and in the parts of the - preferably straight - capillary tube (3) not filled by the metal has a considerable excess pressure.

2. Switch according to claim 1, characterized in that the capillary is very narrow.

3. Switch according to claim 1 or 2, characterized in that the containing a radiator (First) cavity (2) has a larger volume than that at the other end of the capillary located (second) cavity (12).

4. Switch according to one of claims 1 to 3, characterized in that in the ends of the the thread of liquid metal (8) containing tube (3) thread-like stopper (10, 11) introduced are.

5. Switch according to claim 4, characterized in that the first cavity (2) facing end a glass thread (11) is provided as a stopper.

6. Switch according to claim 5, characterized in that the second cavity (12) facing end a metal wire (10), preferably made of platinum, as a plug and at the same time as Contact serves.

7. Switch according to one of claims 1 to 6, characterized in that on parts of the Inner wall of the first cavity (2) containing a heater at least one in the area the heat radiation of the heater (4) well reflecting layer (7), preferably a gold layer, is appropriate.

8. Switch according to one of claims 1 to 7, characterized in that the first cavity (2) containing part of a tightly fitting, highly thermally conductive body, for example a clamp (22) is surrounded.

Considered publications:
German patent specifications No. 828 567, 627 105,

352, 339 953, 300 482;

Swiss patents No. 248 328,

942;
U.S. Patent No. 2596 825.

1 sheet of drawings