DE1540620A1 - Lageunabhaengige Kontaktanordnung unter Verwendung von Quecksilber - Google Patents
Lageunabhaengige Kontaktanordnung unter Verwendung von QuecksilberInfo
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- H01H50/00—Details of electromagnetic relays
- H01H50/64—Driving arrangements between movable part of magnetic circuit and contact
- H01H50/72—Driving arrangements between movable part of magnetic circuit and contact for mercury contact
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Description
Siemens & Halske 8 München, den 22.DEZ. 1965
Aktiengesellschaft V/ittelsbacherplatz fc/ncon
pa 65/3229
Lageunabhängige Kontaktanordnung unter Verwendung von Quecksilber
Die Erfindung bezieht sich auf eine lageunabhängige Kontaktanordnung mit in einen kugelförmigen Hohlraum befindlichen,
durch ein elektromechanisches Stellglied verformbaren Quecksilbertropfen.
Es ist bekannt, daß Kontaktanordnungen mit Quecksilber
grundsätzlich prellfrei arbeiten. Ihre Verwendung ist jedoch nur bedingt möglich, weil vielfach auch eine Lageuhafcr*
hängigkeit und hohe Schaltgeschwindigkeit verlangt wird» $ie
in Anbetracht der für bekannte Flüssigkeltskantakte notwendigen
größeren Quecksilbermenge nicht zu erzielen sind. Es ist sehen
vorgeschlagen worden, diese Nachteile dadurch zu vermeiden,
. , ti daß man als Schaltflüssigkeit nur eine geringe Menge Queck- · ·
Jn/Wt 909882/085Q
silber in Fora eines Quecksilbertropfens wählt. Die große Oberflächenspannung des Quecksilbers bewirkt dabei, daß der
Tropfen entgegen der Schwerkraft immer bestrebt ist, nach Verformung in jeder Arbeitslage wieder die ursprüngliche Kugelforn
anzunehmen. Die geringe zu bewegende Masse läßt dabei eine hohe Schaltgeschwindigkeit zu.
Der .Erfindung liegt, ausgehend von dieser Erkenntnis, die Aufgabe
zugrunde, eine einfach aufzubauende lageunabhängige Kontaktanordnung zu schaffen, bei der von einen in einön
kugelförmigen Hohlraum befindlichen, durch ein elektromechanisches
Stellglied verformbaren Quecksilbertropfen Gebrauch gemacht wird. Dabei besteht vor allein die Forderung nach einer
billigen Fertigungsraöglichkeit, .
Nach der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß der innerhalb
eines Isolierstoffkörpers befindliche, zur Aufnahme eines Quecksilbertropfens dienende etwa kugelförmige Hohlraum durch
eine plattenförmige Anschlußelektrode abgeschlossen ist und eine zweite, etwa in der #Höhe des Maxiraalquerschnitts des
Quecksilbertropfens eingefügte,"mit- kreisförmiger Aussparung
versehene weitere Anschlußelektrode den Quecksilbertropfen
unter Einhaltung eines, bestimmten Hindeatabstandes umschließt,
und daß zur betriebsmäßigen Verformung des Quecksilbertropfens eine über einen Verbi-ndtingskanaX wirksame, in einem vorzugsweise
kegelförmigen Druckraun befindliche Druckflüssigkeit
909882/0850 "5"
ΡΛ -9/412/489
dient, wobei"der Druckraum auf der Betätigungsseite der
Kontaktanordnung durch, eine Membran abgeschlossen ist. Dieser
.Aufbau erlaubt nicht nur eine einfache Fertigung, sondern die
Kontaktanordnung läßt neben der Lagesunabhängigkeit in Anbetracht der hydraulischen Kraft-Y/eg-Transforraation auch eine
hohe Schaltgeschwindigkeit zu.
Eine Weiterbildung- der Erfindung sieht vor, daß zur Trennung
der Druckflüssigkeit vom Quecksilbertropfen eine in die Wandung
des kugelförmigen Hohlraums in Richtung zum Verbindungskanal
eingelegte flexible Zwischenlage, vorzugsweise eine Isolierfolie, dient. Zweckmäßigerweise werden zum Ausgleich eines
durch das elektromechanische Stellglied bewirkten Überhubs
in der kreisförmigen Aussparung der den Quecksilbertropfen um-*·
schließenden Anschlußelektrode radial verlaufende Schlitze vorgesehen. ·.
Für die Bewegung der Druckflüssigkeit und damit für die Verformung
des Quecksilbers dient vorzugsweise ein auf die Membran wirksames Elektromagnetsystem als Stellglied. Statt eines
Elektromagnetsystems kann jedoch auch jede andere elektromephanische
Antriebsart verwendet werden, wie sie bei relaisartig arbeitenden Schaltern üblich Ist.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus nachfolgender
Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, wobei die Fig.1 und ·2
die lageunabhängige Kontaktanordnung nach der Erfindung im
Schnitt zeigen. 909882/0850 ·
oWQINA1-i-
ΓΛ 9/412/489 154062Q
In der FIg.1 sind die wesentlichen Bauteile dar Kontaktanordnung
dargestellt, wobei als Träger ein Isolierstoffkörper 3 dient, in dem sich aur Aufnahme des Quecksilbertropfens 8 ein
kugelförmiger Hohlraum 3a befindet. Nach unten ist dieser Hohlraum durch eine plattenförmige Anschlußelektrode 7 abgeschlossen,
so daß das Quecksilber mit dieser Elektrode ständig in galvanischer Verbindung steht. Eine/veitere Anschlußelektrodc -5
befindet sich ettfa in der Höhe des Maximalquerschnitts des
Quecksilbertropfens. Diese Elektrode ist mit einer kreisförmigen Aussparung 5a versehen, die den Quecksilbertrotfen 8
unter Einhaltung eines bestimmten Mindestabstandes umschließt.
Von dem kugelförmigen Hohlraum 3a führt ein Verbindungskanal 3b
zu einem kegelförmigen Druckraum 3c, wobei dieser mit einer Druckflüssigkeit 1 gefüllt ist. Eine Membran 2 schließt die
Druckflüssigkeit nach außen ab. Wird die Menbran 2 von einem Stellglied, beispielsweise einem Elektromagnetsystem, in Pfeilrichtung
bewegt, so entsteht eine Deformierung des Quecksilbertropfens 8 und Teile des Quecksilbers fließen in die Aussparung
5a der Anschlußelektrode 5, wodurch eine elektrische Verbindung zwischen dieser Elektrode und der den kugelförmigen Hohlraum 3a
abschließenden Elektrode 7· hergestellt wird. Die Anschlußstellen an diese Elektroden sind mit a und b bezeichnet. Da
die Aussparung 5a in der Anschlußelektrode 5 noch durch Schlitze . 5b erweitert ist, kann bei einem Überhub des Stellgliedes das
Quecksilber in.diese radial verlaufenden Schlitze ausweichen.
909882/0850 -#-
Wird das Stellglied wieder in die Ruhestellung zurückgeführt
und erreicht damit die Membran 2 ebenfalls ihre Ruhestellung,
so nimmt der Quecksilbertropfen 8 infolge der hohen Oberflächenspannung
des Quecksilbers wieder die ursprüngliche Kugelform an, wodurch die Kontaktverbindung^zwischen den Anschlußelektroden
5 und 7 wieder aufgehoben wird. Um eine Vermischung oder
chemische Itektionen zwischen dem Quecksilber und der Druckflüssigkeit
zu- vermeiden, ist zwischen beiden eine flexible Zwischenlage 4 vorgesehen. Diese vorzugsweise in Form einer
Isolierfolie ausgebildete Zwischenlage ist dabei in die Wandung des kugelförmigen Hohlraums 3a in Richtung zum Verbindüngskanal
3b eingelegt.
Da die Abmessungen einer derartigen Kontaktanordnung in Anbetracht
ihres einfachen Aufbaus extrem klein gehalten werden kb'nnen, lassen sich auch Mehrfachkontakte mit äußerst geringem
Gesamtvolumen realisieren. Dabei kann die DruGkflüssigkeit
gleichzeitig auf mehrere galvanisch getrennte Quecksilbertropf en einwirken.
4 Patentansprüche
2 Figuren
2 Figuren
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Claims (4)
1. Lageunabhängige Kontaktanordnung mit in einem kugelförmigen
Hohlraum befindlichem, durch ein elektromechanisches Stellglied verformbaren Quecksilbertropfen, dadurch gekennzeichnet,
daß der innerhalb eines Isolierstoffkörpers (3) befindliche, zur Aufnahme des Quecksilbertropfens (8)
dienende etwa kugelförmige Hohlraum (3a) durch eine plattenförmige
Anschlußelektrode (7) abgeschlossen ist und eine zweite etwa in der Höhe des Maximalquerschnitts des Quecksilbertropfens
(8) eingefügte, mit kreisförmiger Aussparung (5a) versehene weitere Anschlußelektrode (5) den Quecksilbertropfen
(8) unter Einhaltung eines bestimmten Mindestabstandes umschließt, und daß zur betriebsmäßigen Verformung
des Quecksilbertropfens (8) eine über einen Verbindungskanal (3b) v/irksame, in einem vorzugsweise kegelförmigen
Druckraum (3c) befindliche Druckflüssigkeit (1) dient, wobei der Druckraum (3c) auf der Betätigungsseite der Kontaktanordnung
durch eine Membran (2) abgeschlossen ist
2. lageunabhängige Kontaktanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Trennung der Druckflüssigkeit (1)
vom Quecksilbertropfen (8) eine in die Wandung des kugelförmigen
Hohlraums (3a) in Richtung zum Verbindungskanal (3b) eingelegte flexible Zwischenlage (4), vorzugsweise
eine Isolierfolil,°iÄft?/Ö 8 5 0 _?
PA 9/412/489
3. Lageunabhangige Kontaktanordnung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß zum Ausgleich eines durch das elektromechanische Stellglied bewirkten Überhubs in der
kreisförmigen Aussparung (5a) der den Quecksilbertropfen (8) uinBchließendenAnschlußelektrode (5) radial verlaufende
Schlitze (5b) vorgesehen sind (Fig.2)
4. lageunabhängige Kontaktanordnung nach Anspruch 1 oder
folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß für die Bewegung der Druckflüssigkeit (1) und damit für die Verformung des
Quecksilbertropfens (8) ein auf die Membran (2) wirksames
Elektromagne tsysteia als Stellglied dient.
909882/0850
Le e rs e ι te
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|---|---|---|---|
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Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
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