-
Die vorliegende Erfindung betrifft ein elektromechanisches Schaltgerät mit Schaltkontakten zum Schließen eines elektrischen Schaltkreises, insbesondere ein Relais mit Relaiskontakten.
-
Elektromechanische Schaltgeräte, insbesondere Relais, werden in unterschiedlichen Typen in verschiedenen Anwendungen verwendet. Typische Applikationen im Industriebereich ist die Ansteuerung von elektrischen Lasten, welche ohmsche, induktive oder kapazitive Verbraucher sein können. Wenn ein Schaltkontakt beim Spannungsmaximum geschlossen oder im Strommaximum geöffnet wird, kann ein unerwünschter Schaltlichtbogen über dem geöffneten Schaltkontakt entstehen. Der Schaltlichtbogen ist abhängig von der abgeschalteten elektrischen Last, den geometrischen Eigenschaften und den Werkstoffeigenschaften des Schaltkontakts, sowie der Öffnungsgeschwindigkeit des Schaltkontakts. Der Schaltlichtbogen kann eine Temperatur zwischen 5000 Kelvin und 15000 Kelvin aufweisen. Wenn der Schaltlichtbogen eine ausreichend hohe Temperatur aufweist, kann es zu einer chemischen Reaktion der Umgebungsluft kommen, wobei Salpetersäure entstehen kann. Die entstehende Salpetersäure kann sich an den Schaltkontakten anlagern und gegebenenfalls mit den metallischen Schaltkontakten chemisch reagieren.
-
Die Druckschrift
DE 32 03 893 A1 betrifft einen aus Sintermetall bestehenden elektrischen Kontakt, wobei die auf der Kontaktoberfläche gebildeten Poren eine korrosionshemmende Flüssigkeit enthalten, die bei der Kontaktflächenabnutzung zur Kontaktoberfläche gelangt.
-
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes elektromechanisches Schaltgerät bereitzustellen.
-
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche, der Beschreibung sowie der beiliegenden Figuren.
-
Die Erfindung basiert auf der Erkenntnis, dass zum Reduzieren einer Anlagerung von Flüssigkeit zwischen dem ersten Schaltkontakt und dem zweiten Schaltkontakt eines elektromechanischen Schaltgeräts zumindest einer der Schaltkontakte Hohlräume aufweist, in welchen Flüssigkeit aufgenommen werden kann. Durch einen dabei auftretenden Kapillareffekt dringt die Flüssigkeit vorteilhaft in die Hohlräume ein. Die Hohlräume innerhalb des zumindest einen Schaltkontakts stellen hierbei ein ausreichend großes Volumen für die Flüssigkeit bereit, so dass die Menge der zwischen dem ersten Schaltkontakt und dem zweiten Schaltkontakt verbleibenden Flüssigkeit signifikant reduziert werden kann.
-
Gemäß einem Aspekt betrifft die Erfindung ein elektromechanisches Schaltgerät mit Schaltkontakten zum Schließen eines elektrischen Schaltkreises, insbesondere ein Relais mit Relaiskontakten, wobei die Schaltkontakte einen ersten Schaltkontakt und einen zweiten Schaltkontakt aufweisen, wobei der erste Schaltkontakt und der zweite Schaltkontakt in Kontakt bringbar sind, um den elektrischen Schaltkreis zu schließen, wobei zumindest einer der Schaltkontakte aus einer Mehrzahl von aneinander angeordneten geschlossenen Körpern gebildet ist, und wobei zwischen den geschlossenen Körpern Hohlräume zur Aufnahme von Flüssigkeit angeordnet sind, wobei die Hohlräume zwischen den geschlossenen Körpern als Kapillarspalten ausgebildet sind, und wobei die Kapillarspalten ausgebildet sind, Flüssigkeit in den Kapillarspalten durch einen Kapillareffekt zurückzuhalten.
-
Zumindest einer der Schaltkontakte, insbesondere einer der Schaltkontakte oder beide Schaltkontakte, sind aus einer Mehrzahl von aneinander angeordneten geschlossenen Körpern gebildet. Die geschlossenen Körper können verschiedene geometrische Strukturen aufweisen, wie z.B. Pyramiden, Tetraeder, tropfenförmige Körper, Sphäroide, Makronen-förmige Körper und/oder kugelförmige Körper und/oder Mischungen davon. Die geschlossenen Körper liegen hierbei aneinander an und bilden innerhalb des Schaltkontakts eine Schichtstruktur. Dadurch wird eine stabile elektrisch leitfähige Struktur des ersten und/oder zweiten Schaltkontakts sichergestellt.
-
Da die geschlossenen Körper aufgrund der eigenen geometrischen Form das Volumen des zumindest einen Schaltkontakts nicht vollständig ausfüllen, sind zwischen den aneinander angeordneten geschlossenen Körpern Hohlräume innerhalb des Schaltkontakts ausgebildet. Die Hohlräume dienen dazu Flüssigkeit aufzunehmen, wodurch die Menge der Flüssigkeit, welche sich zwischen dem ersten Schaltkontakt und dem zweiten Schaltkontakt anlagert, reduziert werden kann. Zudem ermöglichen die aneinander angeordneten geschlossenen Körper, dass zwischen dem ersten Schaltkontakt und dem zweiten Schaltkontakt geringe Haftkräfte auftreten.
-
Der Kapillareffekt wird durch die Oberflächenspannung der Flüssigkeit und durch die Grenzflächenspannung zwischen der Flüssigkeit und der Oberfläche der geschlossenen Körper hervorgerufen. Insbesondere bei geringen Radien der geschlossenen Körper tritt ein besonders vorteilhafter Kapillareffekt auf, durch den die Flüssigkeit wirksam in den Hohlräumen aufgenommen wird. Dies ermöglicht selbst bei höher viskosen Flüssigkeiten, wie z.B. Salpetersäure, eine wirksame Aufnahme der Flüssigkeit in den Kapillarspalten.
-
In einer Ausführungsform weist der erste Schaltkontakt eine erste Schaltkontaktfläche auf und weist der zweite Schaltkontakt eine zweite Schaltkontaktfläche auf, wobei die erste Schaltkontaktfläche und die zweite Schaltkontaktfläche in Kontakt bringbar sind, um den elektrischen Schaltkreis zu schließen, und wobei die erste Schaltkontaktfläche und/oder die zweite Schaltkontaktfläche zumindest eine abgerundete Fläche, zumindest eine Kante, zumindest eine Spitze und/oder zumindest eine Kante mit zumindest einer Spitze aufweisen.
-
Eine abgerundete Fläche, eine Kante, eine Spitze und/oder eine Kante mit zumindest einer Spitze an der ersten Schaltkontaktfläche und/oder an der zweiten Schaltkontaktfläche reduziert die Gesamtfläche des Kontaktbereichs zwischen dem ersten Schaltkontakt und dem zweiten Schaltkontakt, wodurch zwischen den Schaltkontakten besonders geringe Haftkräfte auftreten.
-
In einer Ausführungsform sind die geschlossenen Körper als Pyramiden, Tetraeder, tropfenförmige Körper, Sphäroide, Makronen-förmige Körper und/oder kugelförmige Körper, insbesondere kugelförmige Körper, ausgebildet.
-
Durch das Anordnen von Pyramiden, Tetraedern, tropfenförmigen Körpern, Sphäroiden, Makronen-förmigen Körpern und/oder kugelförmigen Körpern in dem zumindest einen Schaltkontakt verbleiben Hohlräume zwischen den geschlossenen Körpern, wobei die Hohlräume wirksam Flüssigkeit aufnehmen können. Die geschlossenen Körper sind insbesondere als kugelförmige Körper ausgebildet, da hierbei ein großes Gesamtvolumen der Hohlräume innerhalb des zumindest einen Schaltkontakts bereitgestellt werden kann.
-
In einer Ausführungsform weisen die geschlossenen Körper Körperkontaktflächen auf, wobei im Inneren des ersten Schaltkontakts und/oder des zweiten Schaltkontakts die Körperkontaktflächen der aneinander angeordneten geschlossenen Körper in Kontakt stehen, um die Hohlräume zwischen den aneinander angeordneten geschlossenen Körpern zu begrenzen.
-
Im Inneren des Schaltkontakts bilden die geschlossenen Körper eine dichte Packung aus geschlossenen Körpern, wobei die Körperkontaktflächen der geschlossene Körper mit den entsprechenden Körperkontaktflächen der angrenzenden geschlossenen Körper in Kontakt stehen. Die Körperkontaktflächen der im Inneren des ersten und/oder zweiten Schaltkontakts angeordneten geschlossenen Körper begrenzen die Hohlräume wirksam.
-
In einer Ausführungsform ist der zumindest eine Schaltkontakt als eine Pyramide ausgebildet ist, welche eine Pyramidenspitze zum Schließen des elektrischen Schaltkreises aufweist, wobei die Pyramide aus mehreren Schichten von aneinander angeordneten geschlossenen Körpern gebildet ist, wobei die Pyramide insbesondere als ein Tetraeder, eine quadratische Pyramide, eine fünfseitige Pyramide oder als eine sechsseitige Pyramide ausgebildet ist.
-
Eine Pyramide stellt eine wirksame Schichtanordnung der geschlossenen Körper in dem Schaltkontakt sicher, wobei die Pyramidenspitze eine reduzierte Schaltkontaktfläche zum Schließen des elektrischen Schaltkreises bereitgestellt.
-
In einer Ausführungsform ist der zumindest eine Schaltkontakt als ein Kegel ausgebildet, welcher eine Kegelspitze zum Schließen des elektrischen Schaltkreises aufweist, wobei der Kegel aus mehreren Schichten von aneinander angeordneten geschlossenen Körpern gebildet ist, oder wobei der zumindest eine Schaltkontakt als ein Konus ausgebildet ist, welcher eine Konusdeckfläche zum Schließen des elektrischen Schaltkreises aufweist, wobei der Konus aus mehreren Schichten von aneinander angeordneten geschlossenen Körpern gebildet ist.
-
Ein Kegel, bzw. Konus, stellt eine wirksame Schichtanordnung der geschlossenen Körper in dem zumindest einen Schaltkontakt sicher, wobei die Kegelspitze, bzw. Konusdeckfläche, eine reduzierte Schaltkontaktfläche zum Schließen des elektrischen Schaltkreises bereitstellt.
-
In einer Ausführungsform ist der zumindest eine Schaltkontakt als ein Doppelkegel ausgebildet ist, welcher einen ersten Kegel mit einer ersten Kegelspitze zum Schließen des elektrischen Schaltkreises und einen zweiten Kegel mit einer zweiten Kegelspitze zum Schließen des elektrischen Schaltkreises aufweist.
-
Durch einen Doppelkegel kann eine dichte Packung der geschlossenen Körper und eine wirksame Kontaktierung der Schaltkontakte zum Schließen des elektrischen Schaltkreises sichergestellt werden.
-
In einer Ausführungsform ist jeder Schaltkontakt aus einer Mehrzahl von aneinander angeordneten geschlossenen Körpern gebildet, und sind zwischen den geschlossenen Körpern Hohlräume zur Aufnahme von Flüssigkeit angeordnet.
-
Dadurch dass sowohl der erste Schaltkontakt als auch der zweite Schaltkontakt aus aneinander angeordneten geschlossenen Körpern gebildet sind, wird eine große Anzahl an Hohlräumen zur Aufnahme von Flüssigkeit sowohl in dem ersten Schaltkontakt als auch in dem zweiten Schaltkontakt bereitgestellt.
-
In einer Ausführungsform ist ein einziger der Schaltkontakte aus einer Mehrzahl von aneinander angeordneten geschlossenen Körpern gebildet ist, wobei zwischen den geschlossenen Körpern Hohlräume zur Aufnahme von Flüssigkeit angeordnet sind, wobei der andere der Schaltkontakte als ein massiver Schaltkontakt ausgebildet ist, welcher keine Hohlräume zur Aufnahme von Flüssigkeit aufweist, wobei der massive Schaltkontakt insbesondere als eine Schaltkontaktplatte oder als ein Schaltkontaktbarren ausgebildet ist.
-
Es kann hierbei ausreichend sein, dass nur ein einziger der beiden Schaltkontakte aus geschlossenen Körpern mit Hohlräumen gebildet ist, und dass der andere der beiden Schaltkontakte als ein massiver Schaltkontakt ohne Hohlräume ausgebildet ist. Dadurch, dass der massive Schaltkontakt ohne Hohlräume zur Aufnahme von Flüssigkeit gebildet ist, kann der massive Schaltkontakt mit einem geringeren Montageaufwand und damit kostengünstiger hergestellt werden. Der eine der beiden Schaltkontakte aus geschlossenen Körpern mit Hohlräumen ist hierbei ausreichend, um die Flüssigkeit wirksam aufzunehmen.
-
In einer Ausführungsform weist der massive Schaltkontakt eine erste Kontaktdicke auf, und weist der aus einer Mehrzahl von aneinander angeordneten geschlossenen Körpern gebildete Schaltkontakt eine zweite Kontaktdicke auf, wobei die zweite Kontaktdicke größer als die erste Kontaktdicke ist, und wobei die zweite Kontaktdicke insbesondere mehr als doppelt so groß wie die erste Kontaktdicke ist.
-
Dadurch, dass die zweite Kontaktdicke des Schaltkontakts mit Hohlräumen größer ist als die erste Kontaktdicke des massiven Schaltkontakts ohne Hohlräume, ist das Volumen des Schaltkontakts mit Hohlräumen signifikant größer als wenn beide Schaltkontakte die gleiche Kontaktdicke aufweisen würden. Insbesondere wird die erste Kontaktdicke um den gleichen Abstand verringert, um den die zweite Kontaktdicke erhöht wird, so dass eine gleichbleibende Gesamtdicke des ersten Schaltkontakts und des zweiten Schaltkontakts sichergestellt wird. Bei einer gleichbleibenden Gesamtdicke des elektromechanischen Schaltgeräts kann durch das größere Hohlraumvolumen in dem Schaltkontakt mit Hohlräumen die Flüssigkeitsaufnahmefähigkeit signifikant gesteigert werden.
-
In einer Ausführungsform sind die geschlossenen Körper als aus Metall bestehende geschlossene Körper oder als geschlossene Körper mit einer Metallbeschichtung ausgebildet, wobei das Metall insbesondere aus der Gruppe umfassend Kupfer, Silber, Gold oder Mischungen davon, ausgewählt ist.
-
Die genannten Metalle stellen wirksame elektrisch leitende Eigenschaften der Schaltkontakte sicher. Insbesondere weisen der erste Schaltkontakt und/oder der zweite Schaltkontakt eine Goldbeschichtung auf.
-
In einer Ausführungsform weist das elektromechanische Schaltgerät ein Gehäuse auf, welches den ersten und zweiten Schaltkontakt umschließt und luftdicht, insbesondere hermetisch, gegenüber einem Außenbereich des Gehäuses abdichtet, wobei das Gehäuse einen Gehäuseinnenraum aufweist, welcher insbesondere mit einem Schutzgas gefüllt ist, wobei das Schutzgas insbesondere aus der Gruppe umfassend Stickstoff, Schwefelhexaflourid, Edelgas oder Mischungen davon, ausgewählt ist.
-
Das mit Schutzgas gefüllte und gegenüber einem Außenbereich hermetisch abgedichtete Gehäuse reduziert die Menge der beim Auftreten eines Schaltlichtbogens chemisch gebildeten Substanzen und reduziert damit die Menge der an Schaltkontakten anliegenden Flüssigkeit, z.B. Salpetersäure.
-
In einer Ausführungsform weist der zumindest eine Schaltkontakt jeweils eine Trägerplatte auf, auf der die Mehrzahl der aneinander angeordneten geschlossenen Körpern gebildet ist.
-
Durch die Trägerplatte wird die Anordnung der geschlossenen Körper in dem zumindest einen Schaltkontakt stabilisiert.
-
In einer Ausführungsform ist die Trägerplatte verformbar, um den ersten Schaltkontakt und den zweiten Schaltkontakt in Kontakt zu bringen.
-
Weitere Ausführungsformen der Erfindung werden Bezug nehmend auf die beiliegenden Figuren erläutert. Es zeigen:
- 1 eine Flüssigkeitsansammlung an Schaltkontakten eines elektromechanisches Schaltgeräts;
- 2 als Pyramiden ausgebildete Schaltkontakte eines elektromechanischen Schaltgerätes gemäß einer ersten Ausführungsform; und
- 3A, B, C, D Schaltkontakte gemäß weiteren Ausführungsformen.
-
1 zeigt eine Flüssigkeitsansammlung an Schaltkontakten eines elektromechanischen Schaltgeräts. Das elektromechanische Schaltgerät 100 mit Schaltkontakten 101 zum Schließen eines elektrischen Schaltkreises ist insbesondere als ein Relais mit Relaiskontakten ausgebildet.
-
Bei elektromechanischen Schaltgeräten 100, insbesondere Relais, entsteht beim Abschalten von induktiven Lasten ein Schaltlichtbogen. Dieser Schaltlichtbogen weist in Abhängigkeit von der abgeschalteten Last, von den geometrischen Eigenschaften der Schaltkontakte 101 und den Werkstoffeigenschaften der Schaltkontakte 101, sowie der Öffnungsgeschwindigkeit der Schaltkontakte 101 eine Temperatur zwischen 5000 Kelvin und 15000 Kelvin auf. Bedingt durch diese hohe Temperatur kommt es zu einer chemischen Reaktion der Bestandteile der Innenluft des elektromechanischen Schaltgeräts 100 im Schaltlichtbogen. Hierbei reagiert Sauerstoff und Stickstoff zu Stickoxiden. Die Stickoxide reagieren wiederum mit Wasser, bzw. Wasserdampf, zu salpetriger Säure und Salpetersäure. Die entstehende gasförmige Salpetersäure kondensiert hierbei an den metallischen Schaltkontakten 101 und reagiert mit den metallischen Schaltkontakten 101 unter der Bildung von Metallnitraten. Werden Schaltkontakte 101 aus Kupfer verwendet, reagiert die Salpetersäure mit dem Kupfer unter Bildung von Kupfernitrat und Wasser und an den Schaltkontakten 101 bildet sich eine farbige Schicht. Werden Schaltkontakte 101 aus Silber verwendet, reagiert die Salpetersäure mit dem Silber unter Bildung von Silbernitrat und Wasser. Werden Schaltkontakte 101 aus Gold verwendet, kommt es aufgrund der edlen Eigenschaften von Gold zu keiner Reaktion von Salpetersäure und Gold, so dass sich die Salpetersäure als flüssiger Niederschlag auf den Schaltkontakten 101 niederschlägt und auf den Schaltkontakten 101 verbleibt.
-
Um den Effekt des Verklebens von geschlossenen Schaltkontakten 101 bedingt durch Flüssigkeitsansammlungen zwischen den Schaltkontakten 101 zu verhindern, werden herkömmliche Schaltkontakte 101 typischerweise bei hohen Temperaturen und niedrigem Druck ausgeheizt und der Innenraum eines die Schaltkontakte 101 umgebenden und hermetisch abdichtenden Gehäuses wird insbesondere mit Schutzgas, wie z.B. Stickstoff, Schwefelhexaflourid oder Edelgasen, wie z.B. Argon, gefüllt und gasdicht verschlossen. Eine solche Kapselung der Schaltkontakte 101 kann sich aufwendig gestalten und stellt hohe Anforderung an einen gasdichten Abschluss für einen langen Zeitraum bereit. Wenn die Schaltkontakte 101 in einem geöffneten Gehäuse betrieben werden sind jedoch damit Einschränkungen im Betrieb, wie z.B. keine Waschdichtheit und kein Ex-Schutz-Einsatz verbunden.
-
Wie in 1 dargestellt ist, bildet sich somit bei geschlossenen Schaltkontakten 101 aufgrund eines Kapillareffekts eine Brücke aus Flüssigkeit 103 zwischen den Schaltkontakten 101. Hierbei ist der in der 1 in Schnittdarstellung dargestellte obere Schaltkontakt 101 als ein quaderförmiger Kontaktbarren mit einem rechteckigen Querschnitt ausgebildet und ist der untere Schaltkontakt 101 als ein runder Kontaktbarren mit einem kreisförmigen Querschnitt ausgebildet.
-
Die für den Kapillareffekt verantwortliche Kapillarkraft ist abhängig von den geometrischen Eigenschaften der Schaltkontakte 101 und der Oberflächenspannung der Flüssigkeit 103.
-
2 zeigt als Pyramiden ausgebildete Schaltkontakte eines elektromechanischen Schaltgerätes gemäß einer ersten Ausführungsform in einer Schnittdarstellung. Die Schaltkontakte 101 umfassen einen ersten Schaltkontakt 101-1 mit einer ersten Schaltkontaktfläche 105-1 und einen zweiten Schaltkontakt 101-2 mit einer zweiten Schaltkontaktfläche 105-2. Die erste Schaltkontaktfläche 105-1 und die zweite Schaltkontaktfläche 105-2 werden hierbei durch eine aufeinander zu gerichtete Bewegung des ersten und zweiten Schaltkontakts 101-1, 101-2 in Kontakt gebracht, um einen elektrischen Schaltkreis zu schließen. Hierbei ist zwischen der ersten Schaltkontaktfläche 105-1 und der zweite Schaltkontaktfläche 105-2 ein Kontaktspalt 107 gebildet.
-
Sowohl der erste Schaltkontakt 101-1 als auch der zweite Schaltkontakt 101-2 ist aus einer Mehrzahl von aneinander anliegenden geschlossenen Körpern 109 gebildet, wobei zwischen den geschlossenen Körpern 109 Hohlräume 113 zur Aufnahme von Flüssigkeit 103 gebildet sind. Jedoch kann auch nur der erste Schaltkontakt 101-1 oder nur der zweite Schaltkontakt 101-2 aus einer Mehrzahl von aneinander anliegenden geschlossenen Körpern 109 gebildet sein und der andere der beiden Schaltkontakte 101-1, 101-2 kann als massiver Schaltkontakt ohne Hohlräume 113 zur Aufnahme von Flüssigkeit 103 gebildet sein.
-
Der erste und zweite Schaltkontakt 101-1, 101-2 ist gemäß 2 jeweils als eine Pyramide mit Pyramidenspitze ausgebildet. Durch einen Kontakt zwischen der an der Pyramidenspitze des ersten Schaltkontakts 101-1 angeordneten ersten Schaltkontaktfläche 105-1 mit der an der Pyramidenspitze des zweiten Schaltkontakts 101-2 angeordneten zweiten Schaltkontaktfläche 105-2 kann der elektrische Schaltkreis geschlossen werden.
-
Der erste und zweite Schaltkontakt 101-1, 101-2 ist aus mehreren Schichten von aneinander angeordneten geschlossenen Körpern 109, insbesondere kugelförmigen Körpern, gebildet, wobei die kugelförmigen Körper insbesondere aus Kupfer, Silber, Gold oder Mischungen davon gebildet sind, und/oder wobei die kugelförmigen Körper mit Kupfer, Silber, Gold oder Mischungen davon, beschichtet sind.
-
Jede der kugelförmigen Körper weist eine Mehrzahl an Körperkontaktflächen 111 auf, wobei die Körperkontaktflächen 111 im Inneren des ersten und zweiten Schaltkontakts 101-1, 101-2 mit den Körperkontaktflächen 111 der angrenzenden geschlossenen Körper 109 in Kontakt stehen und somit zwischen den geschlossenen Körpern 109 Hohlräume 113 zur Aufnahme von Flüssigkeit 103 begrenzen.
-
Die Hohlräume 113 sind hierbei als Kapillarspalten ausgebildet, in denen sich die im elektromechanischen Schaltgerät 100 vorhandene Flüssigkeit 103, wie z.B. Salpetersäure oder salpetrige Säure, sammelt und in den Hohlräumen 113 durch einen Kapillareffekt aufgenommen wird. Dadurch wird verhindert, dass sich die Flüssigkeit 103 zwischen der ersten Schaltkontaktfläche 105-1 und der zweiten Schaltkontaktfläche 105-2 sammelt.
-
Die Gesamtfläche der sich berührenden ersten Schaltkontaktfläche 105-1 und der zweiten Schaltkontaktfläche 105-2 ist durch die abgerundeten Flächen im Vergleich zu zwei sich berührenden Platten gering. Demzufolge sind die sich ergebenden Haftkräfte zwischen der sich berührenden ersten Schaltkontaktfläche 105-1 und der zweiten Schaltkontaktfläche 105-2 auch wesentlich kleiner als bei üblichen Kontakten mit vergleichsweise großen Radien der Schaltkontaktflächen 105-1, 105-2.
-
Durch den geringen Radius der als kugelförmige Körper ausgebildeten geschlossenen Körpern 109 wird zudem der Kapillareffekt in den Hohlräumen 113 verstärkt, so dass auch eine viskose Flüssigkeit 103, wie z.B. Salpetersäure, in den Hohlräumen 113 aufgenommen wird und nicht die Schaltkontaktflächen 105-1, 105-2 verklebt.
-
Somit kann durch die in 2 dargestellte Ausführung des ersten Schaltkontakts 101-1 und des zweiten Schaltkontakts 101-2 das Ansammeln von Flüssigkeit 103, z.B. Salpetersäure oder salpetrige Säure, zwischen der geschlossenen ersten und zweiten Schaltkontaktfläche 105-1, 105-2 reduziert werden. Gleichzeitig kann die Form der ersten und zweiten Schaltkontaktfläche 105-1, 105-2 so gewählt werden, dass eine sehr kleine verbleibende Haftkraft zwischen der ersten und zweiten Schaltkontaktfläche 105-1, 105-2 auftritt.
-
3A, B, C, D zeigen Schaltkontakte gemäß weiteren Ausführungsformen. Die in 3A, B, C, D dargestellten Schaltkontakte 101 zeigen jeweils einen ersten Schaltkontakt 101-1, wobei die geschlossenen Körper 109 in den 3A, 3C und 3D als kugelförmige Körper 109 ausgebildet sind, wobei die geschlossenen Körper 109 in der 3B als Makronen-förmige Körper 109 ausgebildet sind, und wobei jeder Körper 109 eine Mehrzahl an Körperkontaktflächen 111 aufweist, wobei die Körperkontaktflächen 111 jeweils mit angrenzenden Körpern 109 in Kontakt stehen.
-
3A zeigt einen ersten Schaltkontakt 101-1, welcher mit einem in 3A nicht dargestellten zweiten Schaltkontakt 101-2 in Kontakt bringbar ist, um den elektrischen Schaltkreis zu schließen. Der erste Schaltkontakt 101-1 ist aus Schichten 115 von aneinander angeordneten geschlossenen Körpern 109, insbesondere kugelförmigen Körpern 109, gebildet. Der erste Schaltkontakt 101-1 ist als eine Pyramide, insbesondere Rechteckpyramide, mit einer oberen Kante als erste Schaltkontaktfläche 105-1 ausgebildet.
-
3B zeigt einen ersten Schaltkontakt 101-1, welcher mit einem in 3B nicht dargestellten zweiten Schaltkontakt 101-2 in Kontakt bringbar ist, um den elektrischen Schaltkreis zu schließen. Der erste Schaltkontakt 101-1 ist aus Schichten 115 von aneinander angeordneten geschlossenen Körpern 109, insbesondere Makronen-förmigen Körpern 109, gebildet. Der erste Schaltkontakt 101-1 ist als eine Pyramide, insbesondere Rechteckpyramide, mit einer oberen Kante als erste Schaltkontaktfläche 105-1 ausgebildet.
-
3C zeigt einen ersten Schaltkontakt 101-1, welcher mit einem in 3C nicht dargestellten zweiten Schaltkontakt 101-2 in Kontakt bringbar ist, um den elektrischen Schaltkreis zu schließen. Der erste Schaltkontakt 101-1 ist aus Schichten 115 von aneinander angeordneten geschlossenen Körpern 109, insbesondere kugelförmigen Körpern 109, gebildet. Der erste Schaltkontakt 101-1 ist als eine Doppelpyramide ausgebildet, welcher eine erste Pyramide, insbesondere quadratische Pyramide, mit einer ersten Pyramidenspitze und eine zweite Pyramide, insbesondere quadratische Pyramide, mit einer zweiten Pyramidenspitze aufweist, wobei die erste und zweite Pyramidenspitze die erste Schaltkontaktfläche 105-1 bilden.
-
3D zeigt einen ersten Schaltkontakt 101-1, welcher mit einem in 3D nicht dargestellten zweiten Schaltkontakt 101-2 in Kontakt bringbar ist, um den elektrischen Schaltkreis zu schließen. Der erste Schaltkontakt 101-1 ist aus Schichten 115 von aneinander angeordneten geschlossenen Körpern 109, insbesondere kugelförmigen Körpern 109, gebildet. Der erste Schaltkontakt 101-1 ist als ein Doppelkegel ausgebildet, welcher einen ersten Kegel mit einer ersten Kegelspitze und einen zweiten Kegel mit einer zweiten Kegelspitze aufweist, wobei die erste und zweite Kegelspitze die erste Schaltkontaktfläche 105-1 bilden.
-
Bezugszeichenliste
-
- 100
- Elektromechanisches Schaltgerät
- 101
- Schaltkontakt
- 101-1
- Erster Schaltkontakt
- 101-2
- Zweiter Schaltkontakt
- 103
- Flüssigkeit
- 105-1
- Erste Schaltkontaktfläche
- 105-2
- Zweite Schaltkontaktfläche
- 107
- Kontaktspalt
- 109
- Geschlossener Körper
- 111
- Körperkontaktfläche
- 113
- Hohlraum
- 115
- Schicht von geschlossenen Körpern
