DE736577C

DE736577C - Electric switch tubes for small outputs

Info

Publication number: DE736577C
Application number: DEA92751D
Authority: DE
Inventors: Fritz Waack
Original assignee: Askania Werke AG
Current assignee: Askania Werke AG
Priority date: 1941-01-22
Filing date: 1941-01-22
Publication date: 1943-06-22

Description

Elektrische- Schaltröhre für kleine Leistungen Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Schaltröhre für kleine Leistungen, die eine bei Neigungen nach Art eines Tropfens verlagerbare Schaltflüssigkeit zur Überbrückung in der Röhre angeordneter Kontakte enthält. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine derartige Schaltröhre als empfindlichen Neigungsmesser auszubilden.Electric interrupter for small powers The present invention relates to an electrical interrupter for small outputs, the one for inclines Switching fluid displaceable in the manner of a drop for bridging in the tube contains arranged contacts. The invention is based on the object of such Train switching tube as a sensitive inclinometer.

Es ist zwar bekannt, bei elektrischen Schaltröhren Kontakte so anzuordnen, daß -bei Neigungen der Röhre durch einen beweglichen Quecksilbertropfen je nach dem Neigungssinn verschiedene Kontakte geschlossen werden. Diese sog. Quecksilberschaltröhren werden im allgemeinen zur funkenlosen Schaltung starker Ströme benutzt. Da jedoch die Kontakte meist in mit Quecksilber gefüllten Vertiefungen der Röhrenwandung angebracht wurden, so sind die bekannten Schaltröhren überall dort unbrauchbar, wo sie auf einer Unterlage ruhen, welche außer Längsneigungen, d. h. Neigungen um die Querachse der Röhre, auch Querneigungen, d. h. Neigungen um die Längsachse, aufweisen kann. Bei einer größeren Querneigung der Röhre liegt die eine Seitenwand der Röhre tiefer als der mit den Kontakten versehene Röhrenboden, so daß trotz einer gleichzeitigen Längsneigung der Röhre das Quecksilber, das sich an dem jeweils tiefsten' Punkt der Röhre befindet, keinen Kontakt mehr erreicht und die Schaltröhre somit nicht funktioniert. Auch sind bei den bekannten Röhren infolge der Unterbringung der Kontakte in Vertiefungen der Röhrenwandung zur Kontaktgabe Längsneigungen um verhältnismäßig große Winkelbeträge erforderlich; denn die Schaltröhre muß so lange gekippt werden, bis das Quecksilber aus einer Vertiefung im Boden der Röhre heraustritt, um dann in eine tiefer gelegene Vertiefung zu rollen. Eine solche Röhre würde daher, ganz abgesehen von, der 'Störung durch (,Zierneigungen, als Längsneigungsmesser eine viel zu grobe Anzeige liefern.It is known to arrange contacts in electrical interrupters in such a way that that-at inclinations of the tube by a movable drop of mercury depending on different contacts are made depending on the inclination. These so-called mercury interrupter tubes are generally used for the non-sparking switching of high currents. However, since the contacts are usually placed in mercury-filled recesses in the tube wall the well-known interrupters are useless wherever they are on rest on a base, which apart from longitudinal inclinations, d. H. Inclinations around the transverse axis of the tube, also bank slopes, d. H. May have inclinations about the longitudinal axis. With a greater transverse inclination of the tube, one side wall of the tube is lower than the tube bottom provided with the contacts, so that despite a simultaneous Longitudinal inclination of the tube removes the mercury, which is at the respective lowest 'point the tube, no longer makes contact and the interrupter does not functions. Also in the known tubes as a result of the accommodation of the contacts in depressions in the tube wall for making contact, longitudinal inclinations to be relatively large angular amounts required; because the interrupter has to be tilted for so long until the mercury comes out of a recess in the bottom of the tube, and then to roll into a deeper depression. Such a tube would therefore be whole apart from, the 'disturbance by (, ornamental inclinations, as a longitudinal inclinometer one display far too rough.

Bei Schaltröhren mit zylindrischem Schaltgehäuse, bei dem die Stromzuführung nicht über mit Quecksilber gefüllte Vertiefungen, sondern über aufgelötete oder aufgeschmolzene Metallkappen des Schaltgehäuses erfolgt, zwischen denen sich ein Quecksilbertropfen bewegt, ist es bekannt, vor mindestens einer der mit dem Quecksilbertropfen zusammenwirkenden Elektroden durch eine netz- oder siebartig durchbrochene Trennwand einen Raum abzugrenzen, in dem sich ein Teil der Schaltflüssigkeit befindet. Dieser Schalter dient der Stromunterbrechung zwischen.dem als Schaltflüssigkeit dienenden frei beweglichen Quecksilbertropfen und einer der das Schaltgehäuse abschließenden Metallkappen. Der leitende Gedanke bei dieser bekanntenAusführung war der, bei Schaltröhren fürgrößere Leistungen Störungen durch Erhitzung infolge eines zwischen einer Metallelektrode und dem beweglichen Quecksilbertropfen auftretenden Lichtbogens dadurch zu vermeiden, daß der Strom lediglich zwischen Quecksilberkontakten geschaltet wird, und zwar zwischen der Quecksilbermenge, die durch die Trennwand in dem Raum vor einer Elektrode zurückgehalten wird, und der übrigen Schaltflüssigkeit. Bei dieser Ausführungsart erstreckten sich die mit dem frei beweglichen Quecksilbertropfen zusammenwirkenden Elektroden in einer Ebene senkrecht zur Bewegungsrichtung der Schaltflüssigkeit, so daß Querneigungen der Schaltröhre keinen Einfloß auf die Schaltfähigkeit des Quecksilberschalters hatten.In the case of interrupters with a cylindrical switch housing, in which the power supply not via recesses filled with mercury, but via soldered ones or fused metal caps of the switch housing between which there are a drop of mercury moves, it is known before at least one of the with the Mercury drops interacting electrodes through a mesh or sieve-like perforated partition wall to delimit a space in which part of the switching fluid is located is located. This switch is used to interrupt the current between serving freely movable drops of mercury and one of the closing off the switch housing Metal caps. The main idea behind this well-known design was that of interrupters for higher power disturbances due to heating due to a metal electrode and to avoid the moving mercury droplets occurring arcing, that the current is only switched between mercury contacts, namely between the amount of mercury that passes through the partition in the space in front of an electrode is retained, and the rest of the switching fluid. In this version extended the interacting with the freely moving mercury drop Electrodes in a plane perpendicular to the direction of movement of the switching fluid, so that transverse inclinations of the interrupter have no influence on the switching ability of the Mercury switch.

Benn Neigen dieser bekannten Schaltröhre um ihre Querachse tritt jedoch der Nachteil auf, daß der Schaltvorgang durch die starken Kohäsionskräfte des Quecksilbers verzögert wird. Es muß also erst die Schaltröhre stärker geneigt werden, bis die Kohäsionsspannung zwischen den Quecksilberelektroden überwunden wird und der Schaltvorgang stattfinden kann.Benn tilting this known interrupter around its transverse axis occurs, however the disadvantage that the switching process is caused by the strong cohesive forces of mercury is delayed. So it must first be inclined the interrupter more until the Cohesive tension between the mercury electrodes is overcome and the switching process can take place.

Demgegenüber schlägt die Erfindung eine -zweckmäßige Bauart für einen Quecksilberschalter für kleine Leistungen vor, bei dem die Gefahr einer Störung durch Lichtbögen zwischen einer Metallelektrode und einem Quecksilbertropfen nicht besteht und daher auf den quecksilbernen Gegenkontakt verzichtet werden kann. Erfindungsgemäß ist die Schaltröhre an jedem Ende mit zwei Zuleitungen versehen, deren jede mit einer ringförmig und konzentrisch zur Gehäusewand angeordneten Gruppe von Kontaktspitzen verbunden ist, wobei die Kontaktspitzen durch ebene Stirnwände oder ebene Hilfswände, welche die Bewegung des Schalttropfens begre*zen, in den Schaltraum hineinragen. Die einander zugeordneten Kontaktgruppen an jedem Ende der Schaltröhre werden so dicht nebeneinander angeordnet, daß die Schalt-1liissigkeit nicht zwischen zwei zu verschiedeneu Grüppen gehörenden Kontaktspitzen liegen 'kann, ohne sie zu berühren. Diese Röhre kann um beliebige Winkelbeträge um ihre Längsachse geneigt werden. ohne daß hiervon die Kontaktgabe bei Neigungen um die Querachse und damit die Anzeige dieser Neigungen beeinflußt wird.In contrast, the invention proposes an expedient design for one Mercury switch for low power levels where there is a risk of malfunction by arcing between a metal electrode and a drop of mercury exists and therefore the mercury mating contact can be dispensed with. According to the invention the interrupter is provided with two leads at each end, each with a group of contact tips arranged annularly and concentrically to the housing wall is connected, the contact tips by flat end walls or flat auxiliary walls, which limit the movement of the switching drop, protrude into the switching room. The associated contact groups at each end of the interrupter are so arranged close together so that the switching 1liissigkeit is not between two contact tips belonging to different groups without touching them. This tube can be inclined about its longitudinal axis by any angle. without that of this the making of contact with inclinations about the transverse axis and thus the display this tendency is influenced.

Die Anordnung gemäß der Erfindung hat den Vorzug, daß hierbei nur die sehr viel geringeren Adhäsionskräfte zwischen Quecksilber und Metall überwunden zu «-erden brauchen, so daß die Röhre bereits bei viel geringeren Neigungen anspricht als die vorher erläuterte bekannte Einrichtung. Hinzu kommt, daß das Quecksilber sich leicht wieder von den Kontaktspitzen, die nur mit ihren äußeren Enden durch die Stirnwände in den Schaltraum hineinragen, loslöst und sich zwischen ihnen nicht festsetzen kann.The arrangement according to the invention has the advantage that here only overcome the much lower adhesive forces between mercury and metal need to be earthed so that the tube responds even at much lower inclinations than the previously explained known device. In addition, the mercury easily back from the contact tips, which only pass through with their outer ends the end walls protrude into the control room, detach and not fit between them can fix.

Eine erfindungsgemäß ausgebildete Schaltröhre mit Kontaktflüssigkeit eignet sich hervorragend zur Verwendung . an Bord von Fahrzeugen aller Art. Die hier stets vorhandenen Erschütterungen können bei Verwendung des flüssigen Schaltmittels keine Störung der Kontaktgabe bewirken, wie dies bei festen Schaltgliedern .vorkommt, wo durch Vibrationen des Schaltgliedes leicht Schwirrkontakte entstehen. Die erfindungsgemäße Schaltröhre stellt ein sehr empfindliches Gerät für Neigungsmessungen dar, das insbesondere zur Horizontierung von Meßgeräten an Bord von Fahrzeugen geeignet ist. Wird die Röhre beispielsweise quer zur Längsachse des Fahrzeuges eingebaut, so spricht sie auf seitliche Neigungen, sog. Rollbewegungen, des Fahrzeuges an, indem die Schaltflüssigkeit bei Linksneigungen einen Kontakt, bei Rechtsneigungen einen anderen schließt. Die Kontaktgabe erfolgt dabei unabhängig von etwa gleichzeitig stattfindenden Längsneigungen, da sich ja die Kontakte über den ganzen Umfang der Röhre erstrecken und deshalb die Kontaktgabe von Drehungen der Röhre um ihre Achse nicht beeinflußt wird.A switching tube designed according to the invention with contact fluid is great for use. on board vehicles of all types Vibrations that are always present here can occur when using the liquid switching device do not cause a disruption of the contact, as happens with fixed contacts, where vibrations of the switching element easily create buzzing contacts. The inventive Interrupter is a very sensitive device for inclination measurements, in particular is suitable for leveling measuring devices on board vehicles. Will the Tube installed transversely to the longitudinal axis of the vehicle, for example, she speaks to lateral inclinations, so-called rolling movements, of the vehicle by the switching fluid If you are inclined to the left, close one contact, if you are inclined to the right, close another. the Contact is made regardless of any longitudinal inclinations occurring at the same time, since the contacts extend over the entire circumference of the tube and therefore the contact is not affected by rotations of the tube about its axis.

Die beiliegenden Zeichnungen veranschaulichen eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung, Abb. i stellt eine zylindrische Schaltröhre mit Quecksilber als Schaltmittel dar; Abb. z zeigt die gleiche Schaltröhre im Querschnitt.The accompanying drawings illustrate an example Embodiment of the invention, Fig. I represents a cylindrical interrupter containing mercury as switching means; Fig. Z shows the same interrupter in cross section.

In Abb. i und 2 ist i ein Quecksilbertropfen, der sich in einem zylindrischen Gefäß 2 befindet. Zwei ebene Hilfswände 3 begrenzen rechts und links den Schaltweg des Quecksilbertropfens 1. q., 5, 6 und 7 sind ringförmige Kontakte, die mit gleichem Abstand angeordnete Kontaktspitzen .l', 5', 6' und 7' tragen. S, 9, 1o und i i sind Stromzuleitungen. Die Leitung ä ist mit dem Kontakt .l, Leitung 9 mit Kontakt 5, Leitung i o mit -Kontakt 6 lind Leitung r i mit Kontakt 7 verbunden. Außerdem sind die Zuleitungen 8 und 9 miteinander verbunden und haben gleiches Potential.In Fig. I and 2 i is a drop of mercury which is located in a cylindrical vessel 2. Two flat auxiliary walls 3 limit the switching path of the mercury droplet 1 to the right and left. Q., 5, 6 and 7 are ring-shaped contacts that carry equally spaced contact tips .l ', 5', 6 'and 7'. S, 9, 1o and ii are power lines. Line ä is connected to contact .l, line 9 to contact 5, line io to contact 6 and line ri to contact 7. In addition, the leads 8 and 9 are connected to one another and have the same potential.

Die Wirkungsweise der Anordnung ist folgende: Bei waagerechter Lage der Röhrenachse befindet sich der Quecksilbertropfen i in der Mitte der Röhre 2 auf dem Röhrenboden. Neigt sich jetzt die Röhre 2 ein wenig nach rechts, so daß ihr rechtes Ende etwas tiefer liegt als das linke, wird der Quecksilbertropfen i, dieser Neigung folgend, nach rechts rollen, bis er an der Stirnwand 3 anliegt. Dabei tauchen die Kontaktspitzen 5' und 7' in das Quecksilber ein, d. h. die Kontakte und 7 werden leitend verbunden, und durch die Zuleitungen 9 und i i fließt ein. Strom. Entsprechendes geschieht bei einer Linksneigung der Röhre. Der Quecksilbertropfen i rollt dann nach links, wo er die Kontakte q.' und 6' verbindet, so daß Strom durch die Leitungen 8 und io fließt. Ist die Röhre nun so geschaltet, daß das Potential der Zuleitungen 8, 9 zwischen den Potentialen der Zuleitungen io und ii liegt, so wird durch die Stromrichtung in Zuleitung 8 der' Neigungssinn der Röhre angezeigt. Wird die Schaltröhre um beliebige Winkelbeträge un-r ihre Längsachse gedreht, so bleibt dies auf die Kontaktgabe ohne Einfluß, da die Kontakte rotationssymmetrisch zur Achse über den Röhrenumfang verteilt sind.The mode of operation of the arrangement is as follows: In a horizontal position the tube axis is the mercury drop i in the middle of the tube 2 on the tube bottom. Now the tube 2 tilts a little to the right, so that its right end is a little lower than the left, the drop of mercury i, following this inclination, roll to the right until it rests against the front wall 3. Included dip the contact tips 5 'and 7' into the mercury, d. H. The contacts and 7 are conductively connected, and through the supply lines 9 and i i flows in. Current. The same happens when the tube is inclined to the left. The drop of mercury i then scrolls to the left where he contacts q. ' and 6 'connects so that current goes through lines 8 and io flows. If the tube is now switched so that the potential of the leads 8, 9 is between the potentials of the leads io and ii, so is indicated by the direction of current in lead 8 of the 'inclination of the tube. If the interrupter is rotated through any angular amounts un-r its longitudinal axis, so this has no effect on the contact, since the contacts are rotationally symmetrical are distributed to the axis over the tube circumference.

Claims

PATENT CLAIM: Electric interrupter for small outputs that a switching fluid that can be displaced in the manner of a drop when tilted, in particular Contains mercury, and the contacts to be bridged by this, the contacts in a plane perpendicular to the direction of movement of the switching fluid over the Extending circumference of the tube, characterized in that the switching tube on each End has two leads, each with an annular and concentric to the housing wall arranged group of contact tips is connected, and that the Contact tips through flat end walls or flat auxiliary walls, which the movement limit the switching drop, protrude into the switching room.