DK147587B - Kviksoelvafbryder - Google Patents

Description

i 147587 o

Opfindelsen angår en kviksølvafbryder med de træk, der er angivet i krav l's indledning. Kviksølvafbrydere af denne art kendes allerede, f.eks. fra det tyske brugsmøns-terskrift nr. G 80 16 981.9. Sådanne kviksølvafbrydere 5 tjener til at afbryde og slutte svage elektriske strømme, navnlig mikrofonstrømme. Afbryde- og slutteforløbet fremkommer ved vippebevægelser, idet den som bevægeligt kontaktorgan tjenende kviksølvdråbe i sluttestillingen befug-ter de to ender af de faste kontaktstykker, der rager ind 10 i afbryderens kammer, mens den derimod i afbrydestillingen er frigjort fra de faste kontaktstykker.

Med henblik på at undgå overgangsmodstande og støj-dannelse ved anvendelse af en afbryder af den ovenfor nævnte art til f.eks. ind- og udkobling af mikrofon- eller tele-15 fonstrømme, er de faste kontaktstykker i reglen udformet af platin, eller deres frie ender i det mindste belagt med platin. På grund af platinets yderst ringe overflade-ruhed hæfter kviksølvdråbens overflade meget kraftigt til platinoverfladerne, hvad der under afbrydeforløbet kan føre 20 til afrivningsproblemer og dermed uregelmæssige afbrydeforløb.

I de kendte afbrydere har man valgt et forholdsvis stort volumen for kviksølvdråben med henblik på at formindske afrivningsproblemerne ved afbrydeforløbet. Dersom 25 den sammenhængende kviksølvdråbe accelereres bort fra de faste kontakter under vippe-afbrydeforløbet, er dråbens iboende kinetiske energi i reglen tilstrækkelig til at overvinde vedhæftningskræfterne mellem de faste kontaktstykkers platinbelægning og kviksølvets overflade, dvs.

30 til at frigøre kviksølvdråben fra de faste kontaktstykker.

Det uhensigtsmæssige ved de kendte kviksølvafbrydere er først og fremmest at finde i deres forholdsvis store mekaniske dimensioner, som er nødvendige på grund af kviksølvdråbens forholdsvis store masse. Desuden medfører den 35 store kviksølvmængde, når en kviksølvafbryder går i stykker, en større risiko på grund af giftige kviksølvdampe.

O

147587 2

Det er opfindelsens formål at anvise en videreudvikling af en kviksølvafbryder, hvormed denne kan gives væsentligt mindre ydre dimensioner, og hvormed der ved bestemte ind- og udkoblingskarakteristika kan anvendes en 5 mindre kviksølvmængde. Dette formål opnås ved en kviksølvafbryder, der udviser de i krav l’s kendetegnende del angivne træk.

Opfindelsen er baseret på udnyttelsen af den yderst høje overfladespænding på 465 dyn/cm, som en kviksølvdråbe 10 udviser ved stuetemperatur, og som bringer den til at søge at gøre sin overflade så lille som muligt, til at forbedre kviksølvdråbens frigøringsforløb fra kontaktstykkerne. På grund af en kviksølvdråbes tendens til at antage en form så nær kugleformen som muligt, vil den - på samme måde som 15 et vandfyldt luftballonhylster - søge at modvirke en ind- bugtning af kugleoverfladen. Mellem et fremspring, der danner en indbugtning i kviksølvdråbens overflade, og kviksølvdråbens massecentrum optræder der derfor en frastødningskraft. Denne frastødningskraft udnyttes, i tillæg til den 20 kinetiske energi i den bort fra de faste kontaktstykker accelererede kviksølvdråbe, til at trænge kviksølvdråben bort fra de faste kontaktstykker eller at frigøre den fra disse.

Ved den i krav 2 angivne udformning opnås, at den 25 kraft, der trænger kviksølvdråben bort fra de faste kontaktstykker, er rettet i hovedsagen aksialt i den retning, hvori de faste kontaktstykker strækker sig, og yder dermed et væsentligt bidrag til afrivningen af kviksølvoverfladen fra de faste kontaktstykkers spidser.

30 En udformning ifølge krav 3 kan uden problemer op nås under indsmeltningen af de faste kontaktstykker. Ved en dertil egnet sammenknibning af glaskolbens ved de faste kontaktstykker beliggende ende kan der dannes en glas-flyde-grænse, som rager konvekst ind i glaskolbens kammer.

35 Fremspring ifølge krav 4 bevirker ligeledes en kraft, hvormed kviksølvdråben trænges bort fra de faste

O

147587 3 kontaktstykker. Sådanne fremspring, der rager ind fra kolbesidevæggen, kan især frembringes nemt ved indbugtning af kolbesidevæggen i varm tilstand, således som omtalt i krav 5.

5 Ved den i krav 6 omhandlede udformning af glaskol ben dannes der i overgangsområdet mellem glaskolbens cylindriske del og "hals-området" indbugtninger, der bevirker den ovenfor omtalte frastødningsvirkning af kviksølvdråben fra de faste kontaktstykker. Desuden medfører den 10 flaskelignende udformning endnu en vis "snapvirkning" ved afbrydeforløbet. Kort før kviksølvdråben afrives fra de faste kontaktstykker ved glaskolbens hældning vipper dråbens tyngdepunkt over den potentialtærskel, der er dannet i overgangsområdet og rager ind i glaskolbens kammer, idet 15 den på grund af den høje overfladespænding river den del af dråben, der er forblevet i hals-området, med i det dybere liggende "bug-område", og bevirker dermed en pludselig eller stødlignende afbrydelse af kontaktstrækningen mellem de to faste kontaktstykker.

20 Ved hjælp af den i krav 7 omhandlede affladning af indsnævringen er det muligt at fastlægge afbryde-vippevinke-len ved vipning af afbryderen i et vippe-plan, der er valgt til at ligge vinkelret på affladningen, asymmetrisk i forhold til glaskolbens midterakse. Dersom hældningen i svinge-25 -planet sker på den måde, at kviksølvdråben ruller hen over affladningen, så er afbrydevinkelen en anden end ved svingning af glaskolben i den modsatte retning, hvori kviksølvdråben ruller hen over inderfladen på indsnævringen på et sted, hvor denne endnu er rund.

30 Ved hjælp af de i krav 8 angivne trask kan afbryde- -svingevinkelen fastlægges forskelligt for to indbyrdes vinkelret beliggende svinge-planer.

Ved hjælp af de i krav 9 angivne ejendommeligheder udnyttes den ekstra frigøringskraft, der skyldes snap-virk-35 ningen, til at afrive kviksølvoverfladen samtidigt fra begge de faste kontaktstykker. Ved vipning af glaskolben om et

O

4 147587 svinge-plan, der ligger vinkelret på de to faste kontakt-stykkers udstrækningsplan, fremtræder den ved affladningerne opnåede snap-virkning særdeles kraftigt, hvorved der opnås en pålidelig og samtidig afrivning af kviksølvover-5 fladen fra de faste kontaktstykker.

Den i krav 10 angivne udformning kan under indsmeltningen af de faste kontaktstykker på enkel måde frembringes ved sammenknibning fra begge sider.

Ved det i krav 11 angivne træk opnås en særlig kraf-10 tig fortrængningsvirkning på grund af den konvekst formede inderflade på glaskolbens ved de faste kontaktstykker beliggende ende.

Opfindelsen skal i det følgende forklares nærmere under henvisning til det på tegningen viste udførelseseksem-15 pel på en kviksølvafbryder ifølge opfindelsen, idet fig. 1 viser en kviksølvafbryder set fra siden i en retning parallelt med det plan, hvori de to faste kontaktstykker ligger, fig. 2 viser en kviksølvafbryder set fra siden i en 20 retning, der ligger vinkelret på det fælles udstrækningsplan for de to faste kontaktstykker, og fig. 3 skematisk viser, hvorledes en kviksølvdråbes overflade gøres større som følge af en indbugtning forårsaget af et fremspring, der presser imod dråben og rager 25 ind i denne.

En kviksølvafbryder 1 består i alt væsentligt af en glaskolbe 2 samt en heri indesluttet kviksølvdråbe 4, der virker som bevægeligt kontaktstykke mellem to faste kontakt-stykker 3. Afhængigt af den rumlige orientering af glaskol-30 ben 2 forbinder kviksølvdråben 4 de platinbelagte ender af de faste kontaktstykker 3, der rager ind i glaskolben 21 s kammer 5. I området ved de faste kontaktstykker 3 er glaskolbens inderflade 6 udbugtet på en sådan måde, at fremspring 7 og 8 danner indbugtninger i kviksølvdråben 4, når 35 denne danner bro mellem de faste kontaktstykker 3.

O

147587 5

Fremspringene 7 dannes af en flaskehalslignende indsnævring 9, der er udformet ved glaskolben 2's kontaktende 10, hvor de faste kontaktstykker 3 er anbragt. Indsnævringen 9 er udformet med to diametralt over for hinanden be-5 liggende affladninger 11, der forløber i hovedsagen parallelt med det fælles udstrækningsplan for de faste kontaktstykker 3. Kontaktenden 10's inderflade 12 forløber i området ved affladningerne 11 i form af en cylinderkappefla-de. Inderfladen 12' s toppunkt 13 rager lasngere ind i glas-10 kolben 21 s kammer 5 end spidserne på de faste kontaktstykker 3.

Den fortrængningsvirkning, der bevirkes af fremspringene, skal nu forklares nærmere under henvisning til fig. 3.

Fig. 3 viser skematisk en kviksølvdråbe 4, hvis overflade 15 14 er vist i stillingerne I, II og III. I stilling I be finder kviksølvdråben 4 sig endnu så langt fra det konvekse fremspring 8, at dråbeoverfladen 14 ikke påvirkes af det konvekse fremspring 8 og dermed i stor udstrækning nærmer sig kuglefladeformen.

20 Allerede i stilling II bevirker fremspringet 8 en vis indbugtning af kviksølvdråbens overflade 14, hvad der på grund af overfladespændingen frembringer en kraftkompo-sant, som i hovedsagen er rettet bort fra de faste kontaktstykker 3 i aksialretningen 15.

25 Endelig er i stilling III kontaktstrækningen mellem de to faste kontaktstykker 3 sluttet af kviksølvdråben 4.

I denne stilling hviler kviksølvdråben 4 med en betydelig del af sin samlede vægt på fremspringet, så at tyngdekraft ten overvinder frastødningskraften.

Claims (6)

147587 o

1. Kviksølvafbryder (1) med en kviksølvdråbe (4), der er indesluttet i én glaskolbe (2) og udgør et bevægeligt kontaktorgan mellem to faste kontaktstykker (3), der 5 er indført i glaskolben (2) fortrinsvis ved siden af hinanden, hvilken kviksølvdråbe (4) ruller på glaskolbens (2) indervægge i afhængighed af glaskolbens rumlige orientering, kendetegnet ved, at der på glaskolbens (2) in-derflade (6) i området ved de faste kontaktstykker (3) er 10 anbragt eller udformet mindst ét fremspring (7,8), som danner en indbugtning i kviksølvdråben (4), når denne danner bro over den faste kontaktstrækning.

2. Kviksølvafbryder ifølge krav 1, kendetegnet ved, at fremspringet (8) rager ud fra glaskolbens (2) 15 ende (10) ved de faste kontaktstykker (3) mellem disse.

3. Kviksølvafbryder ifølge krav 1 eller 2,.k e n d e-tegnet ved, at inderfladen (12) på den ved de faste kontaktstykker beliggende ende (10) af glaskolben (2) er konvekst hvælvet, i det mindste i området mellem de faste 20 kontaktstykker (3).

4. Kviksølvafbryder ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at der på kolbesidevæggens (16) inderside (6) er udformet eller anbragt et ind i glaskolbens (2) kammer (5) ragende fremspring (7), hvis afstand fra glas- 25 kolbens (2) ved de faste kontaktstykker beliggende ende (10) i det mindste svarer til den afstand, hvormed de faste kontaktstykker (3) rager ind i glaskolbens (2) kammer (5).

5. Kviksølvafbryder ifølge krav 1-4, kendetegnet ved, at det fremspring (7), som fra kolbesidevæggen 30 (16) rager ind i kammeret (5), er dannet ved en indbugt ning af kolbesidevæggen.

6. Kviksølvafbryder ifølge krav 1-5, kendetegnet ved, a) at glaskolben (2) i alt væsentligt er cylinderformet, 35 b) at glaskolben (2) ved sin ved de faste kontaktstykker beliggende ende (10) udviser en flaskehalslignende indsnævring (9), og