Quecksilberschalter. Es sind Flüssigkeitsschalter mit durch ein Solenoid gesteuertem Tauchkern bekannt, welche Schaltvorgänge verzögert ausführen. Diese Verzögerung wird erreicht, weil sich der durch ein Solenoid elektromagnetisch beeinflusste Tauchkern wegen des Wider standes der Flüssigkeit nur langsam bewegen kann.
Bei den Schaltern bekannter Art muss die Flüssigkeit durch eine kleine Öffnung hin durchfliessen, so dass ein Ausgleich nur lang sam vor sich geht. Diese Anordnungen haben den Nachteil, dass sie sowohl bei der Ein schaltung, als auch bei der Ausschaltung eine Verzögerung bewirken. Um diesen Nach teil zu beseitigen, sind Anordnungen herge stellt worden, bei denen ein Ventil in den Tauchkern eingesetzt ist, so dass der Flüs sigkeitswiderstand nur in einer Richtung auf den Tauchkern einwirkt. In diesem Falle ist es jedoch nicht möglich, die gleiche Vorrichtung ohne wesentliche bauliche Ver änderungen entweder zur verzögerten Ein- Schaltung oder aber zur verzögerten Aus schaltung zu benutzen. Weiterhin bereitet es Schwierigkeiten, die Verzögerungszeit den jeweiligen Verhältnissen anzupassen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu grunde, Schalter der obgenanuten Art so auszubilden, dass sie ohne wesentliche bau liche Änderungen entweder zur verzögerten Einschaltung oder -aber zur verzögerten Aus schaltung verwendbar sind.
Sie löst diese Aufgabe dadurch, dass der Tauchkern aus zwei gegeneinander verschiebbaren Teilen besteht, und zwar einem innern und einem äussern, wobei der innere als Napf für das Quecksilber dient, und dass durch gegensei tiges Verschieben beider Teile beim Aus führen einer Schaltbewegung der Durchfluss- querschnitt eines durch zwei Nebenöffnun gen gebildeten Kanals gesteuert wird. Unter Quecksilberschalter sind im vorliegenden Falle auch Relais mit durch ein Solenoid gesteuertem Tauchkern zu verstehen.
Da solche Relais neuerdings in immer verstärk- tem Masse in der Schaltungstechnik Eingang finden, hat diese Vereinheitlichung ganz wesentliche Vorteile für die Schaltungstech nik. Die Lagerhaltung wird, wie ohne wei teres einzusehen ist, ganz wesentlich verein facht, da nur eine Art von Relais vorrätig gehalten zu werden braucht. Hinzu kommen noch die fabrikatorischen Vorteile der Er höhung der Stückzahlen.
Die Erfindung ist im folgenden mit Be zug auf die beiliegenden Fig. 1 bis 4 er läutert, durch welche .Schnittansichten zweier Ausführungsbeispiele dargestellt sind. Die Fig. 1 und 2. zeigen ein Relais in der Ruhe- und Arbeitsstellung mit geringer Ansprech zeit und verzögertem Abfall, während die Fig. 3 und 4 ein Relais zeigen, das langsam anzieht und schnell abfällt.
Es sei zunächst die Bauart des Relais er läutert. In allen Figuren sind für gleiche Teile die gleichen Bezugszeichen ,gebraucht. Als Flüssigkeit dient Quecksilber 11, das sich in einer Glasröhre 1 befindet. Die Glas röhre ist evakuiert oder mit einem Gas ge füllt, das keinen -Sauerstoff enthält. Der Tauchkern besteht aus zwei Teilen 2 und 6, 3, 12. Der Teil 2 ist aus magnetischem Ma terial und in seinem obern Teil verdickt, so dass er von dem Solenoid angezogen wird, sobald dieses stromdurchflossen ist.
In dem Teil 2 verschiebt sich die Hülse 6, die vor zugsweise aus nichtmagnetischem Material, wie Steatit, Porzellan oder dergleichen be steht. Das untere Ende der Hülse 6 ist durch einen Boden 3 abgeschlossen, der in der Mitte durchbohrt ist. In den dargestellten Beispie len ist keine einfache Durchbohrung vorhan den, sondern ein schraubenförmiger Gang. Dieser ist dadurch erzielt, dass ein Bolzen 12, der eine Einkerbung von der Form eines Schraubengewindes hat, in die Bohrung des Bodens der Hülse 6 eingesetzt ist.
Durch die Querschnittsbemessung des schrauben förmigen Ganges und durch die Längen bemessung können, beliebige Einflusszeiten für das Quecksilber erzielt werden. Die Be wegung des innern Teils 6@ ist begrenzt, einer- seits durch Anschlag an den Teil 2, ander seits durch den Stift 7.
Sowohl in dem Teile 2, als auch in der Hülse 6, die gegeneinander verschiebbar sind, befinden sich Nebenöffnungen 4 und 5. Diese Öffnungen werden durch die gegenseitige Verschiebung der beiden Teile gesteuert. Beim Relais der F'ig. 1 und 2 sind die Öff nungen 4, 5 geschlossen, wenn das Relais in Ruhe ist, beim Relais der Fig. 3 und 4 da gegen- offen. Das Relais nach den Fig. 1 und 2 wirkt in folgender Weise: In Fig. 1 ist das Relais, das schnell an zieht, das heisst den äussern an den Stiften 9 und 10 angeschlossenen. Stromkreis schnell unterbricht, im Ruhezustande dargestellt.
Die Quecksilberfüllung 11 verbindet die Kon taktstifte 9 und 10 miteinander, so dass der äussere Stromkreis geschlossen ist. Der innere Teil des Tauchkernes ist in den äussern Teil 2 ganz hineingeschoben. Wird das Solenoid 8 erregt, so wird der Teil 2 aufwärts gezo gen, der Teil 6, .3, 12 jedoch mit Bezug auf den Teil 2, abwärts verschoben, da er mit Quecksilber gefüllt ist.
Die Folge ist, dass die iÖffnungen 4, .5 einander gegenüber gestellt werden, so dass das Quecksilber sehr schnell aus dem Tauchkern herausläuft, das heisst der äussere Stromkreis sehr schnell un terbrochen wird. Wird jetzt das Solenoid wieder aberregt, so fällt der Teil 2 des Tauchkernes abwärts. Die Teile 2 und 3, 6, 12 werden hierdurch so gegeneinander ver schoben, dass die Öffnungen 4, 5 wieder ge schlossen werden. Der Tauchkern kann nur langsam sinken, weil das Quecksilber durch den schraubenförmigen Gang nur langsam eindringt.
Der ,Strom wird also mit Ver zögerung geschlossen.
Bei der Anordnung der Fig. 3 und 4 ist genau das Umgekehrte der Fall. Die Öff nungen 4, 5 stehen im Ruhezustande einan der gegenüber. Wird das Solenoid 8 erregt und daher der Tauchkern hochbewegt, so werden die Öffnungen 4, 5 infolge der gegen seitigen Verschiebung der Teile 2, 6 geschlos sen, das heisst das Quecksilber kann nicht mehr durch diese Öffnungen abfliessen, son- lern nur durch den schraubenförmigen Gang. In der Fig. 4 ist der Zustand gezeigt, der unmittelbar nach dem Hochziehen des Tauch kernes besteht.
Der Teil 3, 6, 12 ist noch mit Quecksilber gefüllt. Das Relais unter bricht also den äussern Stromkreis verzögert. Bei der Aberregung des Solenoids erfolgt das Umgekehrte, das heisst die Öffnungen 4, 5 werden schnell geöffnet, und der Tauchkern sinkt daher rasch.
Diese beiden Bauarten weichen also ledig lich in der gegenseitigen Lage der Öffnun gen .I, 5 voneinander ab. Durch Bemessen der Grösse der Öffnungen 4, 5, 12 können ohne wesentliche Arbeit die verschiedensten Schaltzeiten erzielt werden.