Quecksilberschalter. Es ist bekannt, dass metallische Strom- dLirchführungen durch Glas hinsichtlich ihrer Querschnittsgrösse begrenzt sind. Die als Strom durchführung in Frage kommenden Metalle bzw. Metallegierungen haben bekanntlich nicht den vollkommen gleichen Wärmeausdehnungs- koeffizienten wie das Glas, namentlich wenn man den gesamten Temperaturbereich be trachtet, innert welchem die Metall-Glas-Ver- bindungen in der Praxis benutzt werden.
Es ergeben sich dadurch im Glas, selbst nach der in üblicher Weise durchgeführten Transfor mierung,<B>d.</B> h. Entspannung durch Erwärmen, noch schädliche, mechanische Spannungen. 'Wird die Stromdurehführung nun' elektrisch belastet, so erwärmt sich der betreffende Stromleiter sehr rasch und erzeugt infolge Wärmedehnung z. B. eine Druckspannung im angrenzenden Glas. Diese führt<B>je</B> nach der bereits vorhandenen permanenten Spannung, der mechanischen und formbedingten Festig keit und des Temperaturgefälles zwischen Me tall und Glas zur Ermüdung, zu Undichtigkeit oder gar z-um Bruch des Glases.
Massive Strom leiter, wie sie bis jetzt für Quecksilberschalter mit Glasgehäuse üblich sind, haben ferner den Nachteil, dass sie eine relativ kleine Oberfläche im Verhältnis zu ihrem Leiterquerschnitt auf weisen und dementsprechend in vielen Fällen einen ungenügenden elektrischen Kontakt mit dem Quecksilber ergeben. Diese Gefahr besteht insbesondere -bei Quecksilberkippsehaltern, die elektrisch sehr hoch belastet werden müssen und bei Spezialschaltern, bei welchen sieh der Kippwinkel durch zusätzliche Erwärmung in folge schlechten Kontaktes in unerwünschter Weise verändert.
Diese zusätzliche Erwärmung erhöht zudem die elektrische Leitfähigkeit des Glases und setzt dadurch die Funkenfestigkeit und damit auch die Lebensdauer des Schalters herab.
Die vorliegende Erfindung betrifft nun einen Quecksüberschalter, bei dem die die Wand eines Glasgehäuses durchbrechenden, mit den Stromzuführungskabeln verbundenen, elektrisch leitenden Teile in das Glas einge schmolzen sind und aus einem Metall bzw. einer Metallegierung bestelien, welches Mate rial einen mittleren Wärmeausdehnungskoef- fizienten aufweist, welcher von demjenigen des Glases zwischen<B>150 C</B> (ungefähr Zimmertem peratur) und der Transformationstemperatur um höchstens<B>11</B> % abweicht und sieh dadurch auszeichnet,
dass die elektrisch leitenden Teile mindestens an der Wanddurehbrechungsstelle als *Rohr ausgebildet sind.
Die Erfindung ermöglicht, die vorerwähn ten Unzulänglichkeiten weitgehend zu ver meiden.
Die beiliegende Zeichnung zeigt mehrere Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegen standes. Flg. <B>1</B> ist ein Längsmittelschnitt des ersten Ausführungsbeispiels, Fig. 2 ein Schnitt nach der Linie A-A in Fig. <B>1,</B> Die Fig. <B>3-8</B> zeigen<B>je</B> einen Teilsehnitt analog Fig. <B>1 je</B> einer weiteren Ausführungs form,
und Fig. <B>9</B> zeigt eine Draufsicht zu Fig. <B>8.</B> Gemäss Fig. <B>1</B> und 2 ist die Wand des Glas gehäuses<B>1</B> durch elektrisch leitende Teile in Form<B>je</B> eines Rohres 2,<B>3,</B> 4 und<B>5</B> durchbro chen. Auf der Gehäuseaussenseite ist<B>je</B> ein Stromzuführungskabel <B>6</B> in diese Rohre ein geführt und an die Rohrwandung angeschlos sen.
Die Rohre<B>2-5</B> bestehen aus einem Metall bzw. einer Metallegierung, welches Material einen mittleren Wärmeausdehnungskoeffizien- ten besitzt, welcher von demjenigen des Glases zwischen Zi-mmertemperatur (1511 C) und Transformationstemperatur des Glases -am höchstens<B>11</B> % abweicht. Die Rohre<B>2-5</B> sind an der Wanddurchbrechungsstelle in das Glas eingeschmolzen.
Die Rohre 2 und 4 bilden einen geschlosseiien Zylindermantel, wogegen die Rohre<B>3</B> und<B>5 je</B> einen Längsschlitz<B>7</B> auf weisen, der sich mindestens über den Bereich der Wanddurchbrechung erstreckt und in dem dargestellten Falle bis an das im Gehäuse innern befindliche Rohrende durchgeht. In allen Rohren<B>9,5</B> ist an der Wanddurehbre- chungsstelle ein zapfenförmiger Glaskörper <B>8</B> vakuumdicht eingeschmolzen.
Im Falle der mit dein Längsschlitz<B>7</B> versehenen Rohre<B>3</B> und<B>5</B> verschmilzt der Glaskörper<B>8</B> durch den Sehlitz <B>7</B> hindurch an dieser Stelle gleichzeitig mit der Wand des Glasgehäuses<B>1.</B> Der Längs schlitz<B>7</B> hat vorerst den Vorteil, dass er das Einführen des Glaskörpers <B>8</B> in den rohrför- migen Stromleiter<B>2-5</B> und die genaue Placie- rung des Glaskörpers vor dem Verschmelzen mit der Rohrinnenwand erleichtert.
Ausserdem setzt das geschlitzte Rohr einer mechanischen Deformierung geringeren Widerstand ent gegen als ein geschlossener Zylindermantel. Infolgedessen kann sieh das geschlitzte Rohr leichter etwa auftretenden Spannungen im Sinne eines Spannungsausgleichs anpassen, so dass die Gefahr des Springens des Glases bzw. eines Undichtwerdens der Stromdurchfüh- rungsstelle stark herabgemindert ist.
Im Innern des Gehäuses<B>1</B> befindet sieh die übliche Quecksilbermasse<B>9.</B> Wird zwecks Schaltung das Gehäuse<B>1</B> nach links geneigt, dann fliesst die Quecksilbermasse nach dieser tieferliegenden Seite und verbindet dadurch die Teile 2 und<B>3</B> miteinander. Hierbei dringt. das Quecksilber sowohl in den Ringraum zwi schen dem napfförmigen Teil<B>1.0</B> und dem Stron-Aeiter 2 bzw. <B>3</B> hinein als auch in das Innere des Stromleiterrohres, welches bis zum Glaskörper<B>8</B> mit Quecksilber gefüllt wird.
Die Stromübergangsfläehe Teil 2 bzw. 3-Queck- silber ist damit, da das Rohr 2 bzw. <B>3</B> gegen das Gehäuseinnere zu offen ist, im Vergleich zu einer massiven Durchführung erheblich vergrössert. Eine solche Vergrösserung der Kontaktfläche, ist sehr erwünscht, um eine ge ringere Erwärmung an der Übergangsstelle zwischen Quecksilber Lind stromleitendem Teil 2 bzw. <B>3</B> zu erhalten.
Ferner ist die Be rührungsfläche des Stromleiters 2 bzw. <B>3</B> mit dem Glas im Vergleich zu einem Massivteil 2 bzw. <B>3</B> vergrössert, wodurch die im Leiter 2 bzw. <B>3</B> entstehende Wärme besser abgeleitet wird, wodurch weniger örtliche Spannungen auftreten. Es hat sich ergeben, dass daher der Leiterquerschnitt gegenüber einer massiven Durchführung wesentlich vergrössert werden kann, was sieh wegen der geringeren Erwär mung weiter günstig auswirkt.
Im Falle der Ausführungsform nach Fig. <B>3</B> sind die stromleitenden Teile als ungeschlitzte Rohre,<B>11</B> ausgebildet. Die Wanddurühbre- ehungsstelle beiindet'sieh auf der Oberseite des Gehäuses<B>1.</B> Das Rohr<B>11</B> ist jedoch bis zur Unterseite durch das Gehäuse hindurchgeführt und ragt dort in eine napfförmige Wandaus buchtung 12 hinein, in welche beim Schalten das Quecksilber hineingelangt. Das Ende des Rohres<B>11.</B> ist duireh Einsehmelzen eines Glas körpers<B>13</B> geschlossen.
Das Stromzuführungs- kabel <B>6</B> ist durch das aussen offene Rohr<B>11</B> bis zu einer hinter der Wanddlirehbrechungs- stelle liegenden Stelle frei hindurchgeführt und an der letzteren, mit 14 bezeichneten Stelle stromleitend mit dem Rohr verbunden, z. B. durch Schweissen oder Löten.
Hierdurch wird erreicht, dass das Rohr<B>11</B> nur im untern, in das Quecksilber eintauchenden Teil durch den Stromfluss beansprucht -wird und eine direkte, durch den Stromfluss bewirkte Erw.ärmung der Einschmelzstelle vollkommen vermieden wird.
Gemäss dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 weisen die stromleitenden Teile die Form eines einseitig, nämlich nach innen ge schlossenen Rohres 14 auf. Dadurch ist ein vaku-Lundichter Verschluss erreicht, ohne dass es hierzu des Einschmelzens eines Glaskörpers in das Rohr an der Wanddurchbrechungsstelle bedarf. Das Stromzuführungskabel <B>6</B> ist nach demselben Prinzip, wie an Hand der Fig. <B>3</B> beschrieben, mit dem Rohr 14 verbunden;<B>je-</B> doch ist dies unter Zwischenschaltung eines massiven Metallstiftes<B>15</B> erfolgt, der mit dem Bodenteil des Rohres 14 verbunden ist, z. B.
durch Schweissen oder Löten, im übrigen aber mit Spiel aus dem Rohr herausgeführt und am freien Ende mit dem Kabel<B>6</B> verbunden ist.
Die Ausführungsform nach Fig. <B>5</B> ent spricht im allgemeinen derjenigen nach Fig. <B>3</B> mit z. B. dem Unterschied, dass die Wand- durehbrechungsstelle stirnseitig liegt und die die stromleitenden Teile bildenden Rohre<B>16</B> gebogen sind.
Bei der Ausführungsform nach Fig. <B>6</B> sind die die den Strom leitenden Teile bildenden Rohre<B>17</B> ebenso, wie im Falle der Fig. <B><I>A--</I></B> be schrieben, nach innen durch einen Boden ge schlossen, wobei das Kabel<B>6</B> direkt mit der Bodenpartie stromleitend verbunden ist. Zu sätzlich ist die Innenwand des Rohres<B>17</B> an der Wanddurchbrechungsstelle mit einem Fut termantel<B>18</B> aus Glas versehen.
Dieser bewirkt eine gewisse Rohrversteifung an der Wand- durchbruehstelle, welche jedoch keine schäd liche Wirkung auf das Glasgehäuse<B>1</B> ausübt, da er aus demselben Material besteht wie letz teres und infolgedessen den gleichen Wärme- ausdehnungskoellizienten hat. Eine ähnliche Wirkung kommt übrigens dem bereits erwähn ten Glaskörper<B>8</B> zu, der im übrigen zum va kuumdichten Verschliessen des Rohres dient.
Im Ausführungsbeispiel nach Fig. <B>7</B> ist ein Mittel dargestellt, das daza dient, das Ein fliessen des Quecksilbers in das Innere des Rohres zu verbessern. Gemäss dieser Ausfüh rungsform sind die die stromleitenden Teile bildenden Rohre<B>19</B> am freien Ende mit zak- kenförmigen -Ausschnitten 20 versehen. Im Ausführungsbeispiel nach Fig. <B>8</B> und <B>9</B> ist noch ein Mittel dargestellt, das dazu dient, dem Rohr eine oberflächenvergrössernde Ge stalt zu erteilen, damit die Kontaktfläehe mit dem Quecksilber noch mehr vergrössert wird.
Im Falle der Ausführungsform nach Fig. <B>8</B> und<B>9</B> sind dazu zwei gesonderte Mittel ver wendet, nämlich vorerst eine wellenförmige Oberfläche. Zu diesem Zwecke sind die die stronileitenden Teile bildenden Rohre 21 im Gehäuseinnern als Wellrohre <B>23</B> ausgebildet.
Ferner ist im Innern des WeHrohres <B>23,</B> wie auch in der Ausführungslorm nach Fig. <B>1</B> und 2 für die Stromleitungen 4 und<B>5</B> gezeigt, eine stabförmige Säule 24 angeordnet, welche aus elektrisch leitendem Metall besteht und in den Glaskörper<B>8,</B> welcher an der Wand- durchbrechungsstelle in das Rohr 21 einge schmolzen ist, ebenfalls eingeschmolzen ist.