DE1811489A1

DE1811489A1 - Device for switching electrical circuits

Info

Publication number: DE1811489A1
Application number: DE19681811489
Authority: DE
Inventors: Zakurdajev Anatolij V
Original assignee: MO INZENERNO FXIZICESKIJ I
Current assignee: MO INZENERNO FXIZICESKIJ I
Priority date: 1968-11-28
Filing date: 1968-11-28
Publication date: 1970-06-18
Also published as: DE1811489B2; FR1597163A

Description

ß INRICHTUNG ZUR SCMLTUNG VON STROMKREISLN Die Erfindung bezieht sich auf Einrichtungen zur Schaltung von Stromkreisen und kann zur Schaltung von Signal-und eßkreisen in Anlagen zur Steuerung von Produktionsprozessen, zum Aufbau von Speichern für Ziffernrechenrnaschinen, in Fernsprechsystemens zur analog-digitalen Umsetzung und Messung einer Reihe von physikalischen Größen, zum Beispiel Magnetfeldstärke, Druck, Beschleunigung usw. Verwendung finden.DEVICE FOR CONNECTING ELECTRIC CIRCUITS The invention relates on devices for switching circuits and can be used for switching signal and Circuits in systems for the control of production processes, for the construction of memories for number calculating machines, in telephone systems for analog-digital conversion and measurement of a number of physical quantities, for example magnetic field strength, Pressure, acceleration, etc. are used.

Es sind Einrichtungen zur Schaltung von Stromkreisen bekannt, die Elektroden enthalten, deren Kontaktflächen sich mittels einer stromleitenden Flüssigkeit von konstanten Volumen schließen und öffnen. Die Flüssigkeit bewegt sich im Zwischenelektrodenraum unter der Wirkung der Magnetfeldkräfte (siehe z.B, Großbritanien-Patent Nr. 1055312, Klasse G 4B8), Als Mangel ist bei den bekannten Einrichtungen die begrenzte Schaltfrequenz zu bezeichnen, die durch die Reibung der Flüssigkeit gegen Kammerwände begrenzte Geschwindigkeit, mit welcher die stromleitende Flüssigkeit aus der einen Kammer in die andere überströmt, bestimmt wird. There are devices for switching circuits known that Contain electrodes, the contact surfaces of which by means of an electrically conductive liquid close and open from constant volume. The liquid moves in the space between the electrodes under the action of the magnetic field forces (see e.g. Great Britain Patent No. 1055312, Class G 4B8), A deficiency in the known devices is the limited switching frequency to denote which limited by the friction of the liquid against chamber walls The speed at which the conductive liquid leaves one of the chambers overflows into the other, is determined.

Zweck der Erfindung ist es, die erwähnten Mäntel zu beseitigen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine solche Einrichtung zur Schaltung von Stromkreisen zu' schaffen, die eine Schaltfrequenz bis 103 - 104Ez ermöglicht. The purpose of the invention is to eliminate the mentioned coats. Of the The invention is based on the object of such a device for switching To create circuits that allow a switching frequency of up to 103-104Ez.

Diese Aufgabe wird daduroh gelöst, daß bei der Einriohtung zur Schaltung von Stromkreisen, die wenigstens zwei Elektroden, deren Kontakt flächen sich mittels einer stromleitenden Flüssigkeit konstanten Volumens schließen und öffnen, und ein Mittel zu Kraftbeeinflussung der Flüssigkeit, das deren Zustand im Zwischenelektrodenraum ändert, enthält, die unbeweglich ausgeführten Elektroden gemäß der Erfindung eine solche Form, Fläche und gegenseitige Anordnung der Kontakt flächen haben, bei welcher die stromleitende Flüssigkeit ohne äußere Krafteinwirkung nur unter Einwirkung der Oberflächenspannungskräfte im Zwischenelektrodenraum die einzige bzw. eine der mehreren möglichen nur durch die Flüssigkeits fläche gebildeten stabilen Koniigurationen annimmt. This object is achieved that in the Einriohtung to the Switching of circuits, the at least two electrodes, whose contact surfaces close by means of a conductive liquid of constant volume and open, and a means of influencing the force of the liquid, which affects its condition changes in the interelectrode space, contains the immovable electrodes according to the invention such a shape, area and mutual arrangement of contact have areas in which the electrically conductive liquid without external force only under the action of the surface tension forces in the interelectrode space only one or one of the several possible only formed by the liquid surface assumes stable coniigurations.

Als Kontaktflächen können die Seitenflächen von koaxial len in den Elektroden ausgeführten und voneinander durch eine Isolat schicht getrennten Querkanälen dienen. As contact surfaces, the side surfaces of coaxial len in the Electrodes executed and separated from each other by an isolate layer transverse channels to serve.

Zweckmäßigerweise können als Kontakt flächen die Stirn flächen von Elektroden benutzt werden, deren Achsen in einer Ebene liegen, wobei als Kraftmittel ein permanenter bzw. Appropriately, the forehead surfaces can be used as contact surfaces Electrodes are used, the axes of which lie in one plane, with as a force means a permanent resp.

steuerbarer Magnet dienen kann, zwischen dessen Polen die Elektroden angeordnet sind, während sein magnetfeld mit dem Strom in der Flüssigkeit in Wechselwirkung steht.controllable magnet can serve, between whose poles the electrodes are arranged while its magnetic field interacts with the current in the liquid stands.

Im Falle, wenn als Kontakt flächen bei den Elektroden ihre Stirnflächen dienen, deren Achsen in einer Ebene liegen, können die Pole des permanenten bzw. steuerbaren ZagneLen beweglich und mit einer Isolationsschicht bedeckt ausgeführt werden. In the event that the electrodes have their end faces as contact surfaces whose axes lie in one plane, the poles of the permanent or controllable ZagneLen movable and covered with an insulating layer will.

Als Kontaktflächen können audie Stirnflächen von paarweise angeordneten Elektroden und ls Kraftmittel ein permanenter tzw. steuerbarer Magnet dienen, wobei die Kontaktflächen des einen Elektrodenpaures in einer Etene beiderseits eines der Magnetpole und die Kontaktflächen des anderen hlektrodenpaåres gegenUber diesem Pol liegen, während sich die beiden anderen gleichnamigen KagnetFole zwischen den Kontakt flächen des ersten und zweiten Elektrodenpaares und beiderseits dieser befinden. The end faces of arranged in pairs can also be used as contact surfaces Electrodes and as a force means a permanent tzw. controllable magnet serve, wherein the contact surfaces of one electrode pad in an Etene on both sides of one of the Magnetic poles and the contact surfaces of the other pair of electrodes opposite this Pole lie, while the other two KagnetFole of the same name are between the Contact surfaces of the first and second pair of electrodes and on both sides of these are located.

Im Folgenden soll nun die Erfindung durch die Beschreibung von Ausführungsbeispielen und anhand der beigelegten Zeichnungen erläutert werden. Es zeigen: Fig. 1 - die erfindungsgemäße Einrichtung zur Schaltung von Stromkreisen mit zwei Elektroden in offenem Zustand; Fig. 2 - die gleiche Einrichtung in gesc'lossenem Zustand; Fig. 3, 4 - die erfindungsgemäße Einrichtung zur Schaltung von Stromkreisen mit vier Elektroden, bei der die stromleitende Flüssigkeit verschiedene Zustände annimmt, Draufsicht; Fig. 5 - die gleiche Einrichtung gemäß der Erfindung, Seitenansicht; Fig. 6 - die erfindungsgemäße Einrichtung zur Schaltung von Stromkreisen, die nur einen einzigen Zustand der stromleitenden Fltissigkeit hat, Vorderansicht; Fig. 7 - die gleiche' Einrichtung, gemäß der Erfindung, Drauisicht; Fig. 8 - die erfindungsgemäße Anordnung der Elektroden und Magnetpole bei der Einrichtung zur Schaltung von Stromkreisen mit paarweise angeordneten Elektroden; Fig. 9 - die erfindungsgemäße Einrichtung zur Schaltung von Stromkreisen mit paarweise angeordneten Elektroden, Vorderansicht; -Fig. 10, 11 - die gleiche Einrichtung in zwei w rschiedenen stabilen Zuständen, gemaß der Erfindung, Seitenansicht; Die Einrichtung zur Schaltung von tromkreisen enthält Elektroden 1 und 2 (Fig. 1), deren Kontaktflächen mittels der stromleitenden Flüssigkeit 3 (beispielsweise Quecksilber konstanten Volumens), welche diese Flächen benetzt, sich schlieren und öffnen. In the following, the invention is now intended through the description of exemplary embodiments and are explained with reference to the accompanying drawings. They show: Fig. 1 - the Device according to the invention for switching circuits with two electrodes in the open state; 2 shows the same device in the closed state; Fig. 3, 4 - the device according to the invention for switching circuits with four Electrodes in which the electrically conductive liquid assumes different states, Top view; 5 shows the same device according to the invention, side view; Fig. 6 - the inventive device for switching circuits that only has a single state of conductive liquid, front view; Fig. 7 - the same device, according to the invention, top view; Fig. 8 - the one according to the invention Arrangement of electrodes and magnetic poles in the device for switching electrical circuits with electrodes arranged in pairs; Fig. 9 - the device according to the invention for switching circuits with electrodes arranged in pairs, front view; -Fig. 10, 11 - the same device in two different stable states, according to the invention, side view; The device for switching electrical circuits contains electrodes 1 and 2 (Fig. 1), whose contact surfaces by means of the electrically conductive Liquid 3 (for example, constant volume mercury) covering these surfaces wetted, streaked and open.

Die Flüssigkeit wird in Zwischenelektrodenraum nur durch die Kontakt fläche der Elektroden gehalten. Diese Flüssigkeits festhaltungsmethode schließt die Notwendigkeit aus, die Flüssigkeit in irgendeiner Isolationskammer unterzubringen, um diese in einen bestimmten Zustand festzuhalten. The liquid is in the interelectrode space only through the contact surface of the electrodes. This fluid retention method closes the need to accommodate the liquid in some isolation chamber, to hold them in a certain state.

Um die Funktionsfähigkeit der Einrichtung zu sichern, wählt man die Größe und gegenseitige Lage der Elektrodenkonc taktflächen derart, daß die stromleitende Flüssigkeit im Zwischenelektrodenraum nur unter der Wirkung ihrer Oberflächenspannungskräfte den einzigen Zustand bzw. einen der mehreren möglichen durch die Konfiguration der freien Flüssigkeitsfläche bestimmten Zustände annimmt, wobei im letzteren Falle die Flüssigkeit die minimale Fläche bei gegebenem Volumen der Flüssigkeit und Form der Kontakt flächen aufweist. In order to ensure the functionality of the facility, one chooses the Size and mutual position of the Elektrodenkonc contact surfaces such that the current-conducting Liquid in the interelectrode space only under the effect of its surface tension forces the only state or one of several possible through the Configuration of the free liquid surface assumes certain states, with im in the latter case the liquid has the minimum area for a given volume of the liquid and the shape of the contact surfaces.

Die von der Flüssigkeit annehmbaren Zuständen stellen räumliche durch die freie Flüssigkeitsfläche und die Elektrodenkontaktflächen begrenzte Figuren dar. The acceptable states of the liquid pass through spatial ones the free liquid surface and the electrode contact surfaces delimited figures represent.

u Die Fläche jeder dieser rklichen Figuren (Flüssigkeitszustände) kann alle, eine bzw. mehrere der erforderlichen blektrodenkontaktflächenkombinationen einschließen, und damit den elektrischen Kontakt zwischen den Elektroden, deren Kontaktflächen dieser Raumfigur angehören, verwirklichen. u The area of each of these notable figures (fluid states) can all, one or more of the required metal electrode contact surface combinations include, and thus the electrical contact between the electrodes, their Realize contact surfaces belonging to this spatial figure.

Solche Zustände, die von der Flüssigkeit im Zwischenelektrodenraum angenommen werden, sind unter der wirkung der Intermolekularkrbfte in der Flüssigkeit stabil. Jeder von diesen Zustanden entspricht einer ganz bestimmten Kombination mittels der stromleitenden Flüssigkeit geschlossener und geöffneter Elektroden. Such states caused by the liquid in the interelectrode space are assumed to be under the action of intermolecular forces in the liquid stable. Each of these states corresponds to a very specific combination electrodes closed and opened by means of the conductive liquid.

Der Ubergang der Flüssigkeit aus dem einen Zustand in den anderen zum Umschalten der Einrichtung bringenden Zustand ist mit der Überwindung einer Energieschwelle verbunden, die durch die Differenz der inneren Energien der Zwischen- und Endzustände der Flüssigkeit bestimmt wird. Diese zusVtzliche Energie, nämlich die Steuerunergie, die den Zustand der Flüssigkeit ändert, wird der letzteren durch das Kraftmittel übermittelt, wobei als solches jedes bekannte Mittel benutzt werden kann, das es gestattet,der Flüssigkefl die zur Über~ windung der Potentialschwalle beim Umschalten der Einrichtung erforderliche zusätzliche Energie zu vermitteln. Unter anderem kann der erforderliche Effekt durch Beeinflussung der Flüssigkeit durch einen gerichteten Gasstrahl eine Sohallwelle , eine äußere Beschleunigung bzw. durch andere mechanische Einwirkungen erhalten werden. The transition of the liquid from one state to the other to switch the device bringing state is with overcoming a Energy threshold, which is determined by the difference in the internal energies of the intermediate and final states of the liquid is determined. This additional energy, namely the control energy which changes the state of the fluid is due to the latter the power means transmitted, as such any known means can be used, which allows the liquid kefl to overcome the Surges of potential when switching the device required additional energy to convey. Among other things, the required effect can be achieved by influencing the Liquid through a directed gas jet, a Sohall wave, an external acceleration or by other mechanical influences.

Zur Bewirkung einer Umschaltung der Einrichtung können auch Mittel benutzt werden, die eine Potenzialdifferenz zwischen den geöffneten Elektroden, die zum Auftreten auf die i"lüssigkeit wirkender elektrostatischer Kräfte führen. Means can also be used to effect a switchover of the device can be used, which creates a potential difference between the opened electrodes, which lead to the occurrence of electrostatic forces acting on the liquid.

Die Überwindung der energetischen Umschaltschwelle kann durch die Techselwirkung des Magnetfeldes mit dem elektrischen Strom in der Flüssigkeit verwirklicht werden. Das Kraft mittel normiert einen Stromimpuls in der Flüssigkeit, der durch die Zusammenwirkung mit dem einen Magnetfeld (sogenannter Pintscheffekt) die Umschaltung der Einrichtung hervorruft. In einigen Fällen kann das Magnetfeld durch einen permanenten bzw, steuerbaren Magnet erzeugt werden. Overcoming the energetic switching threshold can be achieved through the Realized interaction of the magnetic field with the electric current in the liquid will. The force mean normalizes a current pulse in the liquid that passes through the interaction with the one magnetic field (so-called Pintsche effect) the switching of the facility. In some cases the magnetic field can be permanent or controllable magnet are generated.

Als Kontaktflächen können die Seitenflächen der in den Elektroden 1 und 2 ausgeführten durch die Isolationsschicht 4 voneinander isolierten koaxialen Kanäle dienen. Dis stromleitende Flüssigkeit 3 kann sich im Zwischenelektrodenraum in einem der zwei möglichen Zustände befinden - entweder als Doppelraumfigur, die durch die zylindrischen Kontaktflächen und die freie Flüssigkeitsfläche, die die Form von Kugelsegmenten aufweist (Fig. 1) gebildet wird, oder als Einzelraumfigur, die dadurch die zylindrischen Kontaktflächen und die freie Flüssigkeitsfläche, die die Form eines Drehkathenoids aufweist (Fig. 2), gebildet wird. The side surfaces in the electrodes can be used as contact surfaces 1 and 2 executed by the insulation layer 4 isolated from each other coaxial Channels serve. Dis current-conducting liquid 3 can be in the interelectrode space are in one of two possible states - either as a double space figure, the through the cylindrical contact surfaces and the free liquid surface, which has the shape of spherical segments (Fig. 1) is formed, or as a single room figure, which thereby the cylindrical contact surfaces and the free liquid surface, which has the shape of a rotary cathode (Fig. 2) is formed.

Im ersten Falle bleibt der elektrische Kontakt zwischen den Elektroden 1 und 2 aus, d.h. die Kontaktflächen sind ge-Vfnet, während sie im zweiten Falle geschlossen sind. In the first case, the electrical contact between the electrodes remains 1 and 2 off, i.e. the contact surfaces are open, while in the second case are closed.

An der äußeren Seite der Elektroden 1 und 2 sind die akustischen Strahlen 5 und 6, beispielsweise Piesokristallstrahler angeordnet, die die steuernde Druck- bzw. Entspannungswelle in der Flüssigkeit 3 erzeugen, In einigen Fällen kann einer der Strahlern durch einen passiven RUckstrahlor der akustischon Welle ersetzt werden. On the outer side of electrodes 1 and 2 are the acoustic ones Rays 5 and 6, for example Piesokrystal radiators arranged that the controlling Generate pressure or relaxation waves in the liquid 3, in some cases one of the radiators replaced by a passive back reflector of the acoustic wave will.

Eine der möglichen Methoden zur Überführung der Flüssig keit aus dem Zustand ZofienZ (Fig. 1) in den Zustand "geschlos-5 sen" (Fig. 2) besteht darin, daß man einen Spannungimpuis auf die Elektroden 7 und 8 der akustischen Strahler 5 und 6 gibt. Die von den Strahlern 5 und 6 erzeugte Druckwelle verstellt die freien Flächen der Kegelsegmente bis zur Berührung und vermittelt dadurch der Flüssigkeit 3 die zum Ubergang in den geschlossenen Zustand erforderliche Energie, wobei dieser Zustand tUr unbegrenzte Zeit beim Ausbleiben einer äußeren Kraft einwirkung beibehalten werden kann. One of the possible methods of transferring the liquid from the state ZofienZ (Fig. 1) to the state "closed-5 sen" (Fig. 2) consists in that a voltage pulse is applied to the electrodes 7 and 8 of the acoustic radiators 5 and 6 there. The pressure wave generated by the radiators 5 and 6 adjusts the free Areas of the cone segments up to the point of contact and thereby conveyed the liquid 3 the energy required to transition to the closed state, with this Maintain the state for an unlimited period of time in the absence of an external force can be.

Der ruckwertige Uebergang kann sowohl unter der Wirkung einer akustischen Welle auf die Flüssigkeit, als auch infolge des Pintscheffektes erfolgen. Im letzteren Falle gilt als. The jerky transition can be both under the effect of an acoustic Wave on the liquid, as well as as a result of the Pinsche effect take place. In the latter case,.

Steuereinwirkung der auf die Elektroden 1,2 gegebene Stromimpuls. Der durch iüssigeit fließende Strom kommt in Wechselwirkung mit dem eigenen Magnetfeld und ruft in der Flüssigkeit Radialkräfte hervor, welche deren Öffnung auf dem Katenoidabschnitt, d.h. den Übergang in den stabilen offenen Zustand (Fig. 1) bewirken.Control effect of the current pulse given to the electrodes 1, 2. The current flowing through the liquid interacts with its own magnetic field and causes radial forces in the liquid, which its opening on the catenoid section, i.e. cause the transition to the stable open state (Fig. 1).

Die Unterbrechung des Katenoidabschnittes wird von einer akustischen Welle begleitet, die sich in der Flüssigkeit nach beiden Seiten vom Unterbrechungsabschnitt fortpflanzt. nötigenfalls kann diese akustische Welle zur Schließung einer ähnlichen Einrichtung anstatt des akustischen Strahlers oder (nach der Rückstrahlung) zur Wiederherstellung des ursprUnglichen geschlossenen Zustandes derselben Einrichtung benutzt werden. The catenoid section is interrupted by an acoustic Accompanied wave that is in the liquid on both sides of the interruption section propagates. If necessary, this acoustic wave can be used to close a similar one Device instead of the acoustic radiator or (after the reflection) for Restoration of the originally closed state of the same facility to be used.

Fig. 3, 4, 5 zeigt einen Ausführungsbeispiel einer Vierelektroden-Schalteinrichtung, bei welcher als Kontakt flächen die Stirnflächen der Elektroden 9, 10, 11 und 12 dienen, deren Achsen in einer Ebene zwischen den Polen 13 und 14 eines permanenten bzw. steuerbaren Magneten liegen. Die Form, gegenseitige Lage und Größe der Kontakt flächen sind derart gewählt, daß das konstante Flüssigkeitsvolumen im Zwischenelektrodenraum einen der zwei möglichen stabilen Zustände annimmt (Fig. 3, 4), wobei in jedem Falle die räumliche Lage des gegebenen Flüssigkeitsvolumens durch die minimale freie Fläche der Flüssigkeit begrenzt ist, was der minimalen Potenzialenergie des von der Flüssigkeit angenommenen Zustandes entspricht. 3, 4, 5 show an embodiment of a four-electrode switching device, in which the end faces of the electrodes 9, 10, 11 and 12 are used as contact surfaces serve whose axes in a plane between the poles 13 and 14 of a permanent or controllable magnets. The shape, mutual position and size of contact surfaces are chosen so that the constant volume of liquid in the intermediate electrode space assumes one of the two possible stable states (Fig. 3, 4), in each case the spatial position of the given volume of liquid through the minimum free area the liquid is limited what the minimum Potential energy corresponds to the state assumed by the liquid.

Die Stellung gemäß Fig. 3 entspricht den geschlossenen Elektroden 9, 10 und 11 und die gemäß Fig. 4 - den geschlossenen Elektroden 9, 10 und 12. The position according to FIG. 3 corresponds to the closed electrodes 9, 10 and 11 and those according to FIG. 4 - the closed electrodes 9, 10 and 12.

Als Umschaltmittel für die Einrichtung, d.h. als Mittel zu deren Überführung aus dem Zustand Remäß Fig. 3 in den Zustand gemäß Fig. 4, dient ein permanenter bzw. steuerbarer Magnet, wobei das durch diesen erzeugte zgnetfeld mit dem elektrischen Strom in der Flüssigkeit zusammenwirkt (Fig. 5). As a switching means for the facility, i.e. as a means for its Transfer from the state Remäß Fig. 3 to the state according to FIG. 4 is used permanent or controllable magnet, whereby the magnetic field generated by this with interacts with the electric current in the liquid (Fig. 5).

Die Umschaltung der Einrichtung ist auch mit einer berwindung der Potenzialschwelle verknüpft, da alle gegenüber den Zustanden in Fig. 3, 4 zu bezeichnenden Zwischenzustände durch eine größere freie Fläche gebildet sind und über eine größere Potentialenergie verfügen. Switching the facility is also possible with overcoming the Linked potential threshold, since all of the states in Fig. 3, 4 to be designated Intermediate states are formed by a larger free area and a larger one Have potential energy.

Eine der möglichen Steuerungsmethoden besteht darin, daß gleichzeitig ein Magnetfeld in der Flüssigkeit erzeugt und eine Spannung auf die geschlossenen Elektroden 9 und 10 gegeben wird. Die Richtung des Magnet feldes und des Stromes zwischen den Elektroden 9 und 10 wird derart gewählt, daß die bei Wechselwirkung entstehenden Kräfte nach der geöffneten Elektrode (beispielsweise nach der Elektrode 12 in Fig gerichtet sind. One of the possible control methods is that at the same time a magnetic field is created in the liquid and a voltage is applied to the closed Electrodes 9 and 10 is given. The direction of the magnetic field and the current between the electrodes 9 and 10 is chosen such that the interaction resulting forces after the opened electrode (for example after the electrode 12 are directed in Fig.

Infolge der Verschiebung der Flüssigkeit wird diese auf dem geschlossenen Abschnitt (beispiels eise im schnitt zwischen den Elektroden 9, 10 d 11) auseinandergezogen, was zum Verlust der Stabilität und zur Öffnung dieses Abschnittes führt und die freien Flächen der Flüssi keit im geöffneten Abschnitt bis zur Schließung annähert, wodurch eine Umschaltung der Einrichtung bewirkt wird. As a result of the displacement of the liquid, it will rise to the closed section (e.g. in the section between the electrodes 9, 10 d 11) pulled apart, resulting in the loss of stability and opening of this Section leads and the free surfaces of the liquid in the open section until it closes, causing the device to switch.

Fig. 6 und 7 zeigen noch einen Ausführungsbeispiel einer Zweielektrodeneinrichtung. Die Kontaktflächen der Elektroden 16 und 17, deren Achsen in einer Ebene liegen, sind derart ausgeführt, daß beim Ausbleiben von äußeren Kräften sich der Flüssigkeitsvolumen 18 in dem einzig möglichen Zustand befinden kann. Dieser Zustand entspricht einer Doppel raumfigur mit minimaler freien Flache und schließt den elektrischen Kontakt zwischen den Elektroden ause Die Elektroden 16 und 17 werden zwischen den beweglichen Polen 19 iind 20 des steuerbaren Magneten mit der Isolationsschicht 21 eingeordnet. FIGS. 6 and 7 show another exemplary embodiment of a two-electrode device. The contact surfaces of the electrodes 16 and 17, the axes of which lie in one plane, are designed so that in the absence of external forces, the liquid volume 18 can be in the only possible state. This state corresponds to a Double room figure with minimal free space and closes the electrical contact between the electrodes ause The electrodes 16 and 17 are between the movable Poles 19 and 20 of the controllable magnet are arranged with the insulation layer 21.

Bei der Erzeugung der magnetomotorischen Kraft zwischen den Polen 19 und 20 wird der elektrische Kontakt zwischen den Elektroden 16 und 17 durch die Verformung der Flüssigkeit 18 bis zum Schließen der beweglichen Pole bewirkt, die unter der Wirkung der elektromagnetischen Kräfte verstellt werden. Beim Wegbleiben der magnetomotorischen Kraft kehrt die Flüssigkeit 18 in die stabile Ausgangslage zurück, wobei sie die Elektroden 16 und 17 öffnet. When generating the magnetomotive force between the poles 19 and 20 is the electrical contact between the electrodes 16 and 17 through the Deformation of the liquid 18 until the closing of the movable poles causes the can be adjusted under the action of electromagnetic forces. When staying away the magnetomotive force returns the liquid 18 to the stable starting position back, opening electrodes 16 and 17.

In Fig. 8, 9, 10, 11 ist noch ein Ausftihrungsbeispiel der Einrichtung wiedergegeben. Bei dieser Ausführung sind die Kontakt flächen 22, 23, 24 und 25 der Elektroden 26,27,28 und 29 paarweise angeordnet (Fig. 8), wobei die Flächen 22 und 23 des einen Elektrodenpaarcs 26 und 27 durch die stromleitende Fltislgkeit 30 (Fig. 9), die bei entsprechender Auswahl von Form, Fläche und Abstand zwischen den Kontakt flächen zwei stabile Zustände (der Zustand gemäß Fig. 10 entspricht den geschlossenen Elektroden 26, 27 und 28 und d e -emäß Fig. 11 - den geschlossenen Elektroden 26, 27 und 29(annlmmt, stets geschlossen sind. Wie auch in den vorherigen Beispielen sind beide räumlichen FlUssigkeitsfiguren durch die Kontaktflächen und fixe minimale freie Flüssigkeitsfläche begrenzt. In Fig. 8, 9, 10, 11 is another embodiment of the device reproduced. In this version, the contact surfaces are 22, 23, 24 and 25 of electrodes 26, 27, 28 and 29 arranged in pairs (FIG. 8), with the surfaces 22 and 23 of one pair of electrodes 26 and 27 due to the conductive liquid 30 (Fig. 9), which with appropriate selection of shape, area and distance between the contact surfaces have two stable states (the state according to FIG. 10 corresponds to the closed electrodes 26, 27 and 28 and - according to FIG. 11 - the closed ones Electrodes 26, 27 and 29 (assuming that they are always closed. As in the previous ones Examples are both spatial fluid figures through the contact surfaces and fixed minimum free liquid surface limited.

Zur Erzeugung eines Magnet feldes in der Flüssigkeit wird ein permanenter bzw. ein steuerbarer Magnet mit verzweigtem Magnetkreis benutzt. Der eine Pol 31 (Fig. 8) dieses Magneten liegt zwischen den Elektroden 26 und 27, die durch die stromleitende Flllssigkeit 30 stets geschlossen sind. Die Kontaktflächen 24 und 25 des zweiten Elektrodenpaares 28 und 29 sind zur Stirnflächze des Poles 31 gerichtet und liegen über diesen. Die beiden anderen gleichnamigen Pole 32 und 33 sind im Raum zwischen den Kontaktflächen 22, 23, 24 und 25 des ersten und zweiten Elektrodenpaares 26-29 und beiderseits die ser angeordnet. To generate a magnetic field in the liquid, a permanent one is used or a controllable magnet with a branched magnetic circuit is used. The one pole 31 (Fig. 8) this magnet lies between the electrodes 26 and 27, which by the conductive liquid 30 are always closed. The contact surfaces 24 and 25 of the second pair of electrodes 28 and 29 are directed towards the end face of the pole 31 and lie above this. The other two poles of the same name 32 and 33 are in the Space between the contact surfaces 22, 23, 24 and 25 of the first and second pair of electrodes 26-29 and arranged on both sides of the water.

Die Steuerung der Sohalteinrichtung d.h. die Überführung der Flüssigkeit aus dem einen Zustand in den anderen, geschieht durch gleichzeitige Erzeugung eines Magnetfeldes in der Flüssigkeit 30 und Zuführung einer Spannung der Elektrode den 26 und 27. Die Richtung des Uagnetfeldes und des elektrischen Stromes zwischen den Elektroden 26 und 27 wird derart gewählt, daß die bei deren Wechselwirkung entstehende Kraft die Flüssigkeit in Richtung des geöffneten Elektroden verschiebt. Während der Verschiebung, beispielsweise zur Elektrode 29 (Fig. 10) zerreißt die Flüssigkeit im geschlossenen Abschnitt und schließt sich im geöffneten Abschnitt, wobei sie in eiren neuen stabilen Zustand übergeht (Fig. 11). The control of the holding device, i.e. the transfer of the liquid from one state to the other, happens through the simultaneous creation of one Magnetic field in the liquid 30 and supplying a voltage to the electrode 26 and 27. The direction of the magnetic field and the electric current between the Electrodes 26 and 27 are chosen so that the resulting when they interact Force pushes the liquid in the direction of the opened electrodes. While the displacement, for example to the electrode 29 (Fig. 10) breaks the liquid in the closed section and closes in the open section, taking them passes into a new stable state (Fig. 11).

Sämtliche aufgezählten Ausführungen der Schalteinrichtung sind bei einem Flüssigkeitsvolumen von 10 6 bis 10 8 cm3 funktionsfähig. Dies gestattet es deren Funktionsgeschwindig keit um das 10 bis lOOfache gegenüber den bekannten Einrioh tungen zu erhöhen und die Abmessungen bis auf 10 2 cm3 Je Binrrelem.ent herabzusetzen. All listed versions of the switching device are included functional in a liquid volume of 10 6 to 10 8 cm3. This allows it their functional speed by 10 to 100 times compared to the known Einrioh and reduce the dimensions to 10 2 cm3 per binary element.

Da keine spezielle I.alierkammer von bestimmten Volumen und Form zum Festhalten der stromleitenden Flüssigkeit gebraucht wird, kann das Fertigungsverfahren dieser Einrichtung wesentlich vereinfacht werden, wodurch Möglichkeiten zur Mikrominiaturisierung und Herstellung von Einheiten und Schaltungen mit ähnlichen Einrichtungen im einheitlichen Fertigungsprozeß gegeben sind. Since there is no special chamber of a certain volume and shape is needed to hold the electrically conductive liquid, the manufacturing process this facility can be significantly simplified, creating opportunities for microminiaturization and manufacturing units and circuits with similar devices in the unified Manufacturing process are given.

Claims

PATENT CLAIMS:

1. Device for switching circuits, the at least two Electrodes whose contact surfaces are constant by means of a conductive liquid Volume that wet these surfaces, close and open, and a means for the force acting on the liquid, which is its state in the interelectrode space changes, contains, characterized in that the electrodes (1 and 2) are immobile are executed and such a shape, area and mutual disorder of the contact surface have, in which the electrically conductive liquid (3) without external force only under the effect of surface tension in the interelectrode space one single or one of the several possible stable figures, which only through the free Liquid surface is formed, assumes.

2. Device according to claim 1, d a d u r c h g ek e n n z e 1 c b n e t that the side surfaces of the electrodes (1 and 2) executed and separated from one another by the insulation layer (4) coaxial serve transverse channels.

3. Device according to claim 1, d a d u r-c h g ek e n n z e i c h n e t that the end faces of the electrodes (9, 10, 11 and 12) are used as contact surfaces serve, the axes of which lie in one plane, with a permanent force element respectively. a controllable magnet is used, between whose poles (13 and 14) the electrodes (9, 10, 11 and 12), while its magnetic field with the electric current in the Liquid (15) interacts.

4. Device according to claim 3, d a d u r c h g ek e n n z e i c This means that the poles (19 and 20) of the permanent or controllable magnet are movable and are designed with an insulation layer (21).

5. Device according to claim 1, d a d u r c h g ek e n n z to e i c h ne t that as contact surfaces (22, 23, 24 and 25) the end faces of the pairs arranged electrode (26, 27, 28 and 29) and as a power means a permanent one or a controllable magnet are used, the contact surfaces (22 and 23) of the one Electrode pairs (26 and 27) in one plane and on both sides of one Zagnetpoles (31) and the contact surfaces (24 and 25) of the other pair of electrodes (28 and 29) opposite this pole (31), while the other Magrsetpole of the same name (32 and 33) between the Kontaktfläthen (22, 23, 24 and 25) of the first and second Electrode pairs (26, 27, 28 and 29) and on both sides which are arranged.

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