DE1515666B2 - MERCURY CONNECTOR TUBE WITH DISPLACEMENT BODY FOR DELAYED SWITCHING - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Quecksilberschaltröhre mit Verdrängungskörper für verzögerte Schaltung, die mit einem Ventil ausgerüstet ist, das aus einem mit einer Düse versehenen Ventilteller besteht, der freibeweglich zwischen der Ventilbohrung und einem Anschlag angeordnet ist.The invention relates to a mercury interrupter with displacement body for delayed Circuit equipped with a valve consisting of a valve disk provided with a nozzle, which is freely movable between the valve bore and a stop.

Es ist bekannt, bei Quecksilberschaltröhren für verzögerte Schaltung eine sogenannte Verzögerungsdüse bzw. ein Ventil für das als Schaltflüssigkeit dienende Quecksilber entweder im Röhrenkörper selbst oder in einem gesonderten fest mit diesem verbundenen Ansatz vorzusehen. Es sind auch Quecksilberschaltröhren für verzögerte Schaltung bekanntgeworden, bei denen der Verdrängungskörper selbst die Verzögerungsdüse trägt und das Quecksilber in das Innere des als Schwimmer ausgebildeten Verdrän^ gungskörpers eintritt (britische Patentschrift 494 289).It is known, in the case of mercury interrupter tubes for delayed switching, a so-called delay nozzle or a valve for the switching fluid used Mercury either in the tube body itself or in a separate one firmly attached to it Approach to be provided. Mercury interrupter tubes for delayed switching have also become known, in which the displacement body itself carries the delay nozzle and the mercury into the Inside of the displacement body designed as a float enters (British patent specification 494 289).

Es ist auch bereits· vorgeschlagen worden, die Quecksilberschaltröhre in einen Quecksilbervorratsund einen getrennten, neben diesem angeordneten Aufnahmeraum für das Quecksilber zu unterteilen, wobei beide Räume eine Elektrode aufweisen und durch ein Steigrohr miteinander verbunden sind, und ein den Quecksilberübertritt nur beim Einschalten verzögernder oder verhindernder, mit einem Kugelrückschlagventil versehener Durchlaß vorgesehen ist (deutsche Auslegeschrift 1 060 957).It has also already been proposed to place the mercury interrupter in a mercury supply to divide a separate space for the mercury arranged next to it, both spaces having an electrode and being connected to one another by a riser pipe, and one that only delays or prevents the transfer of mercury when it is switched on, with a ball check valve provided passage is provided (German Auslegeschrift 1 060 957).

Ferner sind Quecksilberschaltröhren für verzögerte Schaltung bekanntgeworden, bei denen ein mittels einer Führungsstange mit dem Verdrängungskörper in Verbindung stehender Ventilteller aus Keramik oder Kunststoff zwischen zwei Federn aufgehängt ist und bei einer Abwärtsbewegung des Verdrängungskörpers gegen eine Ventilbohrung gedrückt wird.Furthermore, mercury interrupter tubes for delayed switching have become known in which a means a guide rod with the displacement body in connection with ceramic valve disc or plastic is suspended between two springs and when the displacement body moves downwards is pressed against a valve bore.

Schließlich ist nach der deutschen Patentschrift 642 258 ein Quecksilberzeitschalter mit elektromagnetisch steuerbarem Eisenschwimmer bekanntgeworden, der insbesondere zum Zünden von Metalldampfgleichrichtern, beispielsweise in Verbindung mit einer Spritzzündung, verwendbar ist. Dieser Quecksilberzeitschalter arbeitet nach dem Prinzip, daß am unteren Ende des Eisenschwimmers ein seitliche Öffnungen aufweisender, unten offener Behälter angebracht ist, der einen mit einer Öffnung versehenen Ventilkörper enthält, der sich je nach der Bewegungsrichtung des Eisenschwimmers entweder gegen einen am unteren Ende des Eisenschwimmers befindlichen Sitz legt oder aber die Bodenöffnung des an dem Eisenschwimmer angebrachten Behälters unter Freigabe der seitlichen Öffnungen schließt.Finally, according to German patent specification 642 258, a mercury time switch with electromagnetic controllable iron float became known, which is used in particular to ignite metal vapor rectifiers, for example in connection with a spray ignition, can be used. This mercury timer works on the principle that there is a lateral opening at the lower end of the iron float having, open at the bottom container is attached, the one provided with an opening Contains valve body, depending on the direction of movement of the iron float either against a seat located at the lower end of the iron float or the bottom opening of the the container attached to the iron float closes, releasing the side openings.

Die steigenden Anforderungen an die Genauigkeit der Ablaufzeit eines Verzögerungsschalters sind mit den bekannten Verzögerungsschaltröhren nicht zu erfüllen.The increasing demands on the accuracy of the expiry time of a delay switch are with not to meet the known delay switch tubes.

Die Ablaufzeit eines solchen Verzögerungsschalters muß reproduzierbar sein. Es müssen also sämtliche äußeren Faktoren ausgeschaltet werden, die auf die Ablaufzeit Einfluß nehmen können. Ein solcher Verzögerungsschalter muß auch nach längerer Betriebsdauer noch einwandfrei arbeiten, ohne Abweichungen in der einmal eingestellten Ablaufzeit zu zeigen. Die bekanntgewordenen Verzögerungsschaltröhren weisen im Zeitablauf einerseits große Toleranzen auf, andererseits sind diese Schaltröhren störanfällig. Quecksilberschaltröhren mit Ventiltellern aus Keramik oder Kunststoff, die mit Federn gegen eine Ventilbohrung gedrückt werden,, sind außerdem sehr aufwendig in der Herstellung. Darüber hinaus arbeiten sie insofern ungenau, als ein solches Ventil beim Zurückströmen des Quecksilbers nach dem Schaltvorgang nur langsam öffnet, nachdem der Schwimmer den nötigen Auftrieb erhalten hat. Beim Einschaltvorgang spricht ein solches Ventil auch erst relativ spät an, so daß vor Schließen des Ventils bereits ein Schwall Quecksilber die Ventilöffnung p*r~ sierthat.The expiry time of such a delay switch must be reproducible. All external factors that can influence the expiry time must therefore be eliminated. Such a delay switch must still work properly even after a long period of operation, without showing deviations in the expiry time that has been set. The delay interrupters that have become known have large tolerances over time, on the one hand, and on the other hand, these interrupters are prone to failure. Mercury interrupter tubes with valve plates made of ceramic or plastic, which are pressed against a valve bore with springs, are also very expensive to manufacture. In addition, they work imprecisely in that such a valve opens only slowly when the mercury flows back after the switching process, after the swimmer has received the necessary buoyancy. During the switching such a valve also responds relatively late, so that before closing the valve already a torrent mercury p the valve opening * sierthat r ~.

Aufgabe der Erfindung ist also eine Verbesserung der Quecksilberschaltröhren für verzögerte Schaltung der eingangs aufgeführten Art hinsichtlich der Reproduzierbarkeit der Ablaufzeit bei gleichzeitiger rationeller und wirtschaftlich nicht aufwendiger Herstellung. Gelöst wird diese Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen konstruktiven Maßnahmen.The object of the invention is therefore to improve the mercury interrupter tubes for delayed switching of the type listed at the beginning with regard to the reproducibility of the expiry time and at the same time more rational and economically inexpensive to manufacture. This task is solved by the im characterizing part of claim 1 specified structural measures.

Die erfindungsgemäße Ausführung des. Ventils der Quecksilberschaltröhre für verzögerte Schaltung weist den Vorteil auf, daß das Ventil in Ruhestellung der Schaltröhre, d. h. vor Betätigung des Verdrängungskörpers bereits geschlossen ist und nicht erst durch strömendes Quecksilber bzw. Federdruck nach Erregen des Ankers (Verdrängungskörper) der Quecksilberschaltröhre in seine Wirkstellung gebracht werden muß. Es ist weiterhin von Vorteil, daß das Ventil unabhängig vom Antriebshub des Ankers arbeitet und nach Entregung der Schaltröhre durch das zurückströmende Quecksilber selbsttätig öffnet. Weitere Vorteile sind,' daß zur Betätigung des Ventils nur geringe Kräfte notwendig sind und bei minimalem Ventilweg eine große Durchflußöffnung zur Verfügung steht. Außerdem ist die Arbeitsweise des Ventils von Maßabweichungen unabhängig.The embodiment according to the invention of the valve of the mercury interrupter for delayed switching has the advantage that the valve in the rest position of the switching tube, d. H. before actuation of the displacement body is already closed and not only by flowing mercury or spring pressure after energizing the armature (displacement body) brought the mercury interrupter into its operative position must become. It is also advantageous that the valve is independent of the drive stroke of the armature works and opens automatically after the interrupter has been de-energized by the mercury flowing back. Further advantages are 'that only small forces are necessary to actuate the valve and with a minimum Valve path a large flow opening is available. In addition, the way the Valve independent of dimensional deviations.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Quecksilberschaltröhre nach dem Anspruch 1 sind den Ansprüchen 2 und 3 zu entnehmen.Advantageous embodiments of the mercury interrupter according to claim 1 are the claims 2 and 3.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert.An embodiment of the invention is explained in more detail with reference to the drawing.

In den Zeichnungen zeigtIn the drawings shows

F i g. 1 einen Schnitt durch eine Quecksilberschaltröhre für verzögerte Schaltung undF i g. 1 shows a section through a mercury interrupter for delayed switching and

F i g. 2 einen Schnitt in Richtung a-b durch die Fig. 1.F i g. 2 shows a section in the direction ab through FIG. 1.

In einem rohrförmigen, vorzugsweise aus Glas oder Metall bestehenden Körper 1 mit einem Seitenarm 1 α ist ein zylinderförmiger Einsatz 2 angeordnet. Der zylinderförmige Körper 2 ist mit mehreren Rippen 3 ausgestattet, die dem Verdrängungskörper 4 als Führungsteile dienen und dem durch diesen verdrängten Quecksilber Hg 1 das Aufsteigen in das Rohrl bzw. den Einsatz 2 gestatten. In dem zylinderförmigen Einsatz 2 sind weiterhin mehrere Haltestifte 5 angebracht sowie eine Ventilbohrung 6 mit mehreren Stegen 7 und ein Fenster 8. Die Ventilbohrung 6 ist durch eine Ventilscheibe 9, die mit einer Düse 10 versehen ist, abgedeckt. Die Ventilscheibe 9 besteht aus einem Material, dessen spezifisches Gewicht etwas höher ist als das von Quecksilber, beispielsweise Tantal. Bei Erregung der in der Abbildung nicht dargestellten Erregerspule wird der Verdrängungskörper 4 in den Einsatz 2 hineingedrückt und verdrängt dabei das sich in dem rohrförmigen Körper 1 befindliche Quecksilber Hg 1 durch die Düsenöffnung 10 des Ventiltellers 9. Dadurch steigt das durch eine ausgezogene Linie dargestellte Quecksilberniveau kurzzeitig bis auf das gestrichelt dargestellte Niveau an, bis es durch die Düse 10 in den Seitenarm 1 α des rohrförmigen Körpers 1 gestiegen ist und sich dort mit dem über der Elektrode 12 stehenden Quecksilbertropfen Hg 2 vereinigt. Dabei ist das strichpunktiert dargestellte Niveau erreicht. In a tubular body 1, preferably made of glass or metal, with a side arm 1 α , a cylindrical insert 2 is arranged. The cylindrical body 2 is equipped with several ribs 3, which serve as guide parts for the displacement body 4 and allow the mercury Hg 1 displaced by it to rise into the tube or the insert 2. In the cylindrical insert 2, several retaining pins 5 are also attached, as well as a valve bore 6 with several webs 7 and a window 8. The valve bore 6 is covered by a valve disk 9, which is provided with a nozzle 10. The valve disk 9 consists of a material whose specific weight is slightly higher than that of mercury, for example tantalum. When the excitation coil (not shown in the figure) is excited, the displacement body 4 is pressed into the insert 2 and thereby displaces the mercury Hg 1 in the tubular body 1 through the nozzle opening 10 of the valve disk 9 up to the level shown in dashed lines, until it has risen through the nozzle 10 into the side arm 1 α of the tubular body 1 and merges there with the mercury drop Hg 2 above the electrode 12. The level shown in dash-dotted lines has been reached.

Die Ablaufzeit der Verzögerungsschaltröhre ist durch den Durchmesser der Düse 10 bestimmt. Nach Entregung der Spule strömt das Quecksilber Hg sofort zurück, wobei sich die vereinigten Quecksilbermengen Hg 1 und Hg 2 trennen, und hebt dabei den Ventilteller 9 bis an die Haltestifte 5 an, wodurch das Quecksilber rasch und ohne Verzögerung in den rohrförmigen Körper zurückströmen kann, bis das ursprüngliche Niveau wieder erreicht ist. Sofort bei Beendigung des Rückströmungsvorganges senkt sich der Ventilteller 9 wieder auf die Ventilöffnung und verschließt diese dicht. Die Strömungswege innerhalb der Schaltröhre sind durch einen ausgezogenen Pfeil bei Eintauchen des Verdrängungskörpers 4 in die jQuecksilbermenge Hg 1, d. h. bei Erregung der Erregerspule, und durch einen nicht ausgezogenen Pfeil bei dem Rückströmungsvorgang, d. h. bei Entregung der Spule, dargestellt.The delay time of the delay switch tube is determined by the diameter of the nozzle 10. To When the coil is de-energized, the mercury Hg flows back immediately, with the combined quantities of mercury Separate Hg 1 and Hg 2, while lifting the valve disk 9 up to the retaining pins 5, whereby the Mercury can flow back quickly and without delay into the tubular body until the original one Level is reached again. Immediately upon termination of the backflow process, it sinks the valve plate 9 again on the valve opening and closes it tightly. The flow paths within the interrupter are indicated by a solid arrow when the displacement body 4 is immersed in the jQuantity of mercury Hg 1, d. H. when the excitation coil is excited, and by an arrow not drawn out in the case of the backflow process, d. H. when de-energized the coil.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (3)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Quecksilberschaltröhre mit Verdrängungskörper für verzögerte Schaltung, die mit einem Ventil ausgerüstet ist, das aus einem mit einer Düse versehenen Ventilteller besteht, der freibeweglich zwischen der Ventilbohrung und einem Anschlag angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilteller (9) aus einem Material, das spezifisch schwerer als Quecksilber ist, besteht, in der Ruhestellung auf dem Rand einer ortsfesten Ventilbohrung (6) aufliegt und sich bei Aufwärtsbewegung des Verdrängungskörpers (4) gegen ortsfeste Anschläge (5) bewegt. 1. Mercury interrupter with displacement body for delayed switching, which with a Valve is equipped, which consists of a valve plate provided with a nozzle, which is freely movable is arranged between the valve bore and a stop, characterized in that that the valve disk (9) is made of a material that is specifically heavier than mercury is, is, rests in the rest position on the edge of a fixed valve bore (6) and moves against stationary stops (5) when the displacement body (4) moves upwards. 2. Quecksilberschaltröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilbohrung (6) nur einen geringfügig kleineren Durchmesser aufweist als der diese Bohrung abdichtende Ventilteller (9) und daß in diese Bohrung mehrere Rippen (7) hineinragen, die dem Ventilteller (9) als Auflagefläche dienen.2. mercury interrupter according to claim 1, characterized in that the valve bore (6) only has a slightly smaller diameter than the valve disk sealing this bore (9) and that several ribs (7) protrude into this hole, which the valve disc (9) serve as a support surface. 3. Quecksilberschaltröhre nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilteller (9) aus Tantal besteht.3. mercury interrupter according to claim 1 or 2, characterized in that the valve disk (9) is made of tantalum.