ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ С ВЫДЕРЖКОЙ ВРЕМЕНИ Советский патент 1926 года по МПК H01H7/02 

Предлагаемое изобретение представляет собой выключатель, действующий так, что замыкаемая им цепь остается замкнутой после момента замыкания лишь определенный промежуток времени. Подобного рода приборы, основанные на принципе песочных часов, уже известны, но не получили распространения вследствие сложности конструкции. Предлагаемый выключатель имеет целью простоту устройства; он также построен на принципе песочных часов (термин "песочные" нужно понимать здесь в самом общем смысле, так так ту роль, которую в песочных часах играет песок, в предлагаемом приборе может выполнять любое сыпучее или жидкое проводящее тело).

Принцип устройства выключателя с выдержкой времени заключается в следующем:

Жидкий (или сыпучий) проводник переливается (или пересыпается) из одного из сосудов, составляющих "песочные часы", в другой и замыкает электрическую цепь благодаря тому, что одновременно касается двух электродов, впаянных в "песочные часы" (или иным способом укрепленных в них). Электроды так расположены, что цепь замкнута лишь во время переливания, когда же переливание оканчивается, то цепь вновь разомкнута, Таким образом, период замыкания цепи определяется тем временем, которое проводник затрачивает на перемещение из одного сосуда в другой.

На чертеже фиг. 1 представляет одну из возможных конструкций замыкателя, а фиг. 2-4 - видоизменения.

На фиг. 1 изображены "песочные часы", состоящие из двух сосудов (напр., стеклянных) 1 и 2, соединенных шейкой 3. Тем или иным способом, например, при помощи кольца 6, сосуды соединены с осью 7 так, что посредством рукоятки 8 можно вращать "песочные часы" целиком вокруг оси На фиг. 1 изображен тот момент, когда поворотом рукоятки 8 сосуд 1 переведен из нижнего положения в верхнее. Находящаяся в песочных часах проводящая жидкость (например, ртуть) начинает переливаться из сосуда 1 в сосуд 3. Пока ртуть льется по шейке 3, она образует контакт между проводами 4 и 5, впаянными в шейку. Электроды 4 и 5 вводятся в замыкаемую прибором цепь или непосредственно, или, как показано на фиг. 1, - через посредство коммутатора 9, устроенного, например, на подобие обыкновенного выключателя. Назначение этого добавочного выключателя заключается в том, чтобы замыкание тока могло происходить лишь при вертикальном положении "песочных часов".

Для замыкания тока при помощи описанного прибора необходимо повернуть рукоятку 8 настолько, чтобы тот сосуд, в котором в данное время находится ртуть, оказался наверху. Ток будет замкнут до тех пор, пока вся ртуть не перельется в нижний сосуд. Тогда цепь размыкается и остается выключенной до тех пор, пока "песочные часы" не будут вновь повернуты на 180°.

Электроды не должны обязательно находиться в шейке. Необходимо расположить их так, чтобы ртуть образовывала контакт между ними только тогда, когда она переливается из верхнего сосуда в нижний. (См., например, на фиг. 3 расположение электродов 4 и 5, вынесенных из шейки 3 в сосуды 1 и 2 и соединенных попарно вместе). Можно также устроить особое расширение шейки 10 (фиг. 2).

Если из "песочных часов" не выкачан воздух, то нужно принять меры для того, чтобы находящийся в них газ, вводимый, например, для уменьшения искрообразования, не мешал перетеканию ртути. Для этой пели могут служить особые трубки 11 (фиг. 1). Можно также устроить шейку особой формы (фиг. 4), при этом ртуть не может занять всего сечения шейки, так как она не смачивает стекла и, следовательно, в углах 12 и 12′ остаются проходы для газа.

Во всех описанных конструкциях, время, в течение которого выключатель замыкает цепь, определяется временем, которое подвижное проводящее тело, находящееся в "песочных часах", затрачивает на перемещение из одного сосуда в другой. Это время зависит, во-первых, от количества жидкости (или сыпучего), во-вторых, от диаметра отверстия, соединяющего оба сосуда и длины шейки 3 (т.-е. от трения, испытываемого жидкостью при перемещении из одного сосуда в другой), в третьих, от высоты столба жидкости (или сыпучего тела) в верхнем сосуде (т.-е. от силы, приводящей жидкость в движение) и, в четвертых, от давления газа в обоих сосудах и скорости его уравнивания (т.-е. от сечения уравнительных трубок 11 для песочных часов, наполненных газом).

Чтобы сделать период замыкания достаточно большим, не слишком увеличивая объем выключателя, можно применять узкие уравнительные трубки 11, или узкую шейку 3, изогнув ее (чтобы сделать путь жидкости возможно длиннее), а высоту столба жидкости в верхнем сосуде как можно меньше. Последнее можно сделать, например, располагая "песочные часы" не вертикально, а наклонно. Можно также у одного и того же выключателя изменять период замыкания различным образом ориентируя выключатель относительно вертикали. Снаружи выключателя удобно сделать отметки, пользуясь которыми можно располагать выключатель так, чтобы получались различные периоды замыкания.

1. Электрический выключатель с выдержкой времени, типа песочных часов, характеризующийся совокупным применением: а) включенного в корпус выключателя коммутатора 9, включающего выключатель в цепь лишь при вертикальном положении колбы 1-2 и б) проводников 4 и 5, впаянных в шейку 3 колбы 1-2 и соединенных с подвижными контактами коммутатора 9 (фиг. 1).

2. Видоизменение выключателя, охарактеризованного в п. 1, отличающееся тем, что шейка 3 снабжена особым расширением 10 (фиг. 2).

3. Видоизменение выключателя, охарактеризованного в п. 1, отличающееся тем, что проводники 4, 5 вынесены из шейки 3 в расширение 1 и 2 колбы (фиг. 3).