DE2354989A1 - Amalgam surfaces on contact strips - produced by dipping in hydrochloric acid floating on mercury and then in mercury - Google Patents
Amalgam surfaces on contact strips - produced by dipping in hydrochloric acid floating on mercury and then in mercuryInfo
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Abstract
Description
SIEMENS AKTIENGESELISCHAI1T München, den -£ NOV 19 7 3SIEMENS AKTIENGESELISCHAI 1 T Munich , - £ NOV 19 7 3
Wittelsbacherplatz: 2Wittelsbacherplatz : 2
73/214473/2144
Verfahren zur Herstellung von Kontakt element en mit Amalgamoberflache.Process for the production of contact elements with amalgam surface.
Die Erfindung bezielit sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Kontaktelementen mit" Amalgamoberflache. Dabei ist es bereits bekannt, auf Kontaktoberflächen durch Aufbringen von Quecksilber dünne Ainalgamschichten zu bilden* Derartige: Amalgamschichten sind nämlich sehr hart und besitzen über eine lange Lebensdauer einen niedrigen Übergangswiderstand. Besonders bei Kontakten, die in schwefeliger Atmosphäre arbeiten müssen, wirkt sich die Korrosionsbeständigkeit von Amalgamschichten vorteilhaft auso ;The invention aims at a method for the production of contact elements with "amalgam surface. It is already known to form thin algam layers on contact surfaces by applying mercury * Such: amalgam layers are very hard and have a low contact resistance over a long service life. Particularly in the case of contacts that have to work in a sulphurous atmosphere, the corrosion resistance of amalgam layers has an advantageous effect o ;
In der deutschen Offenlegungsschrift 1 614 319 ist bereits ein Verfahren beschrieben, mit welchem eine dünne Schicht, von Quecksilber amalgam am Koiit aktt eil e ine s: Zungens tücke s hergestellt wird. Dieses bekannte Verfahren ist "jedoch speziell auf Zungenschalter in einem Schutzrohr beschränkt, v/obei flüssiges Quecksilber oder eine Quecksilber abscheidende Lösung in das Rohr eingegossen wird." ":In the German Offenlegungsschrift 1 614 319 is already describes a method with which a thin layer, of mercury amalgam on the Koiit Aktt part one: tongue pieces will be produced. However, this known method is "special limited to reed switches in a protective tube, v / obei liquid mercury or a solution that separates mercury is poured into the tube. "":
Die Schwierigkeit beim Aufbringen von Quecksilber auf eine Kontaktoberfläche besteht vor allem darin, daß bereits bei geringsten Verunreinigungen dieser Oberfläche eine Benetzung mit Quecksilber nicht mehr möglich ist* Es ist deshalb ein Verfahren erforderlich, bei welchem die Kontaktoberfläche zunächst von jeglichen Fettanteilen und Oxyden des Grundmaterials gereinigt ""-wird, so daß eine Benetzung mit Queck- The difficulty in applying mercury to a Contact surface consists mainly in that already at the slightest contamination of this surface with mercury is no longer possible * It is therefore a Procedure required in which the contact surface is first cleaned of any fat and oxides of the base material, so that wetting with mercury
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silber und ein anschließendes Amalgamieren überhaupt erst möglich wird. Bei dem bekannten Verfahren wird beispielsweise eine Lösung aus Quecksilber-Oxyd, Natrium-Cyanid und Wasser auf die Oberfläche gebracht, um dabei Quecksilber zur Amalganiierung abzuleiten« Somit ist. dieses Verfahren nicht nur umständlich, sondern auch gefährlich, da das hierbei verwendete hochgiftige Natrium-Cyanid bei unvorsichtigem Hantieren bereits in geringen Mengen schwerste gesundheitliche Schaden hervorrufen kann. Auch Quecksilber selbst ist giftig und sollte deshalb nur in den unbedingt erforderlichen Mengen auf das entsprechende Kontaktteil aufgebracht werden.silver and a subsequent amalgamation becomes possible in the first place. In the known method, for example a solution of mercury oxide, sodium cyanide and water is brought to the surface, thereby reducing mercury to derive amalganization «Thus is. This method Not only cumbersome, but also dangerous, as the highly toxic sodium cyanide used here is used if the user is careless Handling even small amounts can cause serious damage to health. Mercury too itself is poisonous and should therefore only be used in the absolutely necessary quantities on the corresponding contact part be applied.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein einfaches und schnelles Verfahren zur Amalgamierung von Kontaktoberflächen zu finden, welches eine gute Benetzung der Kontaktoberfläche mit Quecksilber gewährleistet und möglichst weitgehend automatisierbar ist. Ein derartiges Verfahren ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß das zumindest auf der Oberfläche aus einem ein Amalgam bildenden Material bestehende Koiitaktelement in ein auf flüssigem Quecksilber schwimmendes Säurebad und dann unmittelbar in das darunter liegende Quecksilberbad eingetaucht wird.The object of the invention is to find a simple and quick method for amalgamating contact surfaces, which ensures good wetting of the contact surface with mercury and can be automated as far as possible is. Such a method is characterized according to the invention that the at least on the surface of a material forming an amalgam Koiitakt element in an acid bath floating on liquid mercury and then immediately immersed in the mercury bath below will.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird gewährleistet, daß die zu amalgamierende Oberfläche durch das reinigende Säurebad direkt in Quecksilber eingetaucht wird, ohne daß sie dazwischen noch einmal der Atmosphäre ausgesetzt wird» Das Kontaktelement braucht dabei nur so tief in das Quecksilber eingetaucht zu werden, als eine Amalgamierung gewünscht wird.The method according to the invention ensures that the surface to be amalgamated by the cleaning acid bath is immersed directly in mercury without exposing it to the atmosphere again in between »That The contact element only needs that deep into the mercury to be immersed when amalgamation is desired.
Das Säurebad, das aufgrund des verschiedenen spezifischen Gewichts auf dem Quecksilber schwimmt, befreit die zuThe acid bath, which floats on top of the mercury due to the different specific gravity, frees them
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amalgamierende Oberfläche von 3?ettresten und von einer evtl. vorhandenen Öxydschicht. Zweckmäßigerweise verwendet.■ man hierzu Salzsäure (HCl); sie ergibt eine gute Reinigung des Metalls und ist auch für den.Menschen relativ ungefährlich. An ihrer Stelle könnte auch Schwefelsäure (H2SO,) verwendet werden. Sälpetersäure (ΗΗΌ,) kommt nur bedingt in Betracht, da sie mit Quecksilber ein Quecksilbernitrat bildet und dadurch im Laufe der Zeit ,das Bad verunreinigt:.· =amalgamating surface of 3 residues and a possibly existing layer of oxide. It is advisable to use: ■ hydrochloric acid (HCl); it results in a good cleaning of the metal and is also relatively harmless for den.Menschen. Sulfuric acid (H 2 SO,) could also be used in its place. Nitric acid (ΗΗΌ,) is only possible to a limited extent, as it forms a mercury nitrate with mercury and thus contaminates the bath over time:. · =
In einer besonders' vorteilhaften !Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die zu amalgamierende Oberfläche des Kontaktelementes zumindest während des Eintauchens in das Quecksilberbad einer mechanischen Reibung ausgesetzt-"wird. Durch diese mechanische Reibung, welche beispielsweise mittels rotierender harter Bürsten durchgeführt werden kann, wird die Amalgamierung stark beschleunigt," so daß eine Amalgams chicht in wenigen Sekunden erzeugt werden kann, die man ansonsten erst innerhalb einer Zeit von einigen Minuten gewinnen könnte. Ein weiterer Vorteil der mechanischen Reibung während der Quecksilberbenetzung besteht darin, daß sich hierdurch eine besonders feinkörnige Amalgamschicht erzielen läßt. Dies erklärt sich daraus, daß bei normalem Eintauchen allein auch nach dem Reinigungsbad immer noch winzige Öxydreste auf der Oberfläche des Kontaktelementes zurückbleiben, so daß sich an diesen Stellen kein Amalgam bildet, sondern vielmehr flüssiges Quecksilber zurückbleibt und somit eine grobkörnige Oberfläche ergibt. Die Amalgamschicht/ist dann an bestimmten Stellen unterbrochen, so daß nach einiger Zeit Kontaktstörungen auftreten können. Durch die mechanische Reibung während des Eintauchens werden jedoch solche Oxydreste be-' seitigt, so daß ein gleichmäßiger feinkörniger Amalgamüberzug auf der gesamten KontaktOberflache gebildet wird.In a particularly advantageous development of the invention it is provided that the surface to be amalgamated of the contact element at least during immersion in the Mercury bath is exposed to mechanical friction. This mechanical friction, which can be carried out for example by means of rotating hard brushes, is the Amalgamation is greatly accelerated, "so that an amalgam is layered can be generated in a few seconds that you would otherwise could only win within a few minutes. Another advantage of the mechanical friction during the mercury wetting is that this results in a a particularly fine-grained amalgam layer can be achieved. this is explained by the fact that in normal immersion alone Even after the cleaning bath there are still tiny residues of oil remain on the surface of the contact element, so that No amalgam is formed at these points, but rather liquid mercury remains and thus a coarse-grained one Surface results. The amalgam layer / is then on certain Places interrupted, so that after some time contact disturbances may occur. However, due to the mechanical friction during immersion, such oxide residues are so that an even, fine-grained amalgam coating is formed over the entire contact surface.
Zweckmäßigerweise läßt man die mechanische Reibung bereits vor dem Amalgamieren beim Eintauchen des Kontaktelementes in das Säurebad einwirken. Dadurch werden die zu ämalgamierenden Flächen schneller und gründlicher gereinigt. Auch nach dem Amalgamieren kann die mechanische Reibung an der Kontaktoberfläche fortgesetzt werden, während das Kontaktelement It is expedient to already leave the mechanical friction act before amalgamation when the contact element is immersed in the acid bath. This will make the ones to be amalgamated Surfaces cleaned faster and more thoroughly. Even after the amalgamation, the mechanical friction on the contact surface can continue while the contact element
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durch das Säurebad bewegt wird. Somit wird gewährleistet, daß überschüssiges flüssiges Quecksilber abgestreift wird, so daß nach dem Herausnehmen der Kontaktelemente niemand mit dem giftigen Quecksilber in Berührung kommt ο Wie bereits erwähnt, wird der Reibvorgang am besten mit rotierenden Bürsten bewerkstelligt, deren Borsten zweckmäßigerweise aus Nylon, Glasfaser oder einem anderen harten und säurebeständigen Material bestehen. Diese rotierenden Bürsten können beispielsweise in einer Eintauchvorrichtung zu beiden Seiten des Kontaktelementes angeordnet sein und dieses auf seinem Y/eg durch das Amalgamierungsbad begleiten. Es ist aber auch möglich, daß mehrere Bürsten zu beiden Seiten dieses Weges fest angeordnet sind, so daß das Kontaktelement allein in dieser Bürstenstraße vorwärts bewegt wird.is moved through the acid bath. This ensures that excess liquid mercury is stripped off so that nobody comes into contact with the poisonous mercury after removing the contact elements comes ο As already mentioned, the rubbing process is best done with rotating brushes, their bristles expediently consist of nylon, fiberglass or some other hard and acid-resistant material. These rotating brushes can for example in an immersion device on both sides of the contact element be arranged and accompany this on his Y / eg through the amalgamation bath. But it is also possible that several Brushes are fixed on both sides of this path, so that the contact element alone in this brush line is moved forward.
Die Bürsten bzw. Reibmittel können so eingestellt sein, daß sie jeweils nur die Oberfläche berühren, die tatsächlich amalgamiert werden soll. Durch ein entsprechend kurzes Eintauchen in das Quecksilberbad v/erden nur die geriebenen · Teile amalgamiert, während das Quecksilber auf der übrigen benetzten Oberfläche noch flüssig bleibt und durch anschließendes Bürsten v/ieder abgestreift' werden kann,, So kann man beispielsweise in eine Kontaktfeder aus Bronze'Sicken einprägen und deren Oberfläche gezielt amalgamieren, ohne daß die übrige Oberfläche der Kontaktfeder das Quecksilber annimmt. Damit spart man die Herstellung und das Einsetzen eigener Kontaktnieten. Neben Bronze kann für die Kontaktfeder auch eine andere Kupferlegierung oder ein sonstiges, ein Amalgam bildendes Material verwendet werden. Bildet das Grundmaterial der Kontaktfeder mit Quecksilber kein Amalgam, so kann in üblicher Weise zunächst eine amalgambildende Oberfläche aufgebracht werden.The brushes or friction means can be adjusted so that they only touch the surface that actually is to be amalgamated. By immersing it in the mercury bath for a short time, only the rubbed Parts amalgamated, while the mercury on the remaining wetted surface still remains liquid and through subsequent Brushes can be stripped off, for example Emboss beads in a bronze contact spring and amalgamate its surface in a targeted manner without the remaining surface of the contact spring accepting the mercury. This saves you having to manufacture and use your own contact rivets. In addition to bronze, the contact spring another copper alloy or some other amalgam-forming material can also be used. Forms the base material of the contact spring with mercury is not an amalgam, so in the usual way an amalgam-forming Surface can be applied.
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V/eitere Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden mit Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung näher erläutert. . .Further details of the invention are set out below explained in more detail with exemplary embodiments with reference to the drawing. . .
Es zeigtIt shows
Pig. 1 schematisch einen Amalgamierungsvorgang gemäß der Erfindung, '-. — ".-- .Pig. 1 schematically shows an amalgamation process according to the invention, '-. - ".--.
Fig. 2 die Anordnung von Reibungsbürsten an einem Kontaktelement während der Amalgamierung,2 shows the arrangement of friction brushes on a contact element during amalgamation,
Pig. 3 ein nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestelltes Kontaktelement in Vorderansicht und im Schnitt. -..- .Pig. 3 shows a contact element produced by the method according to the invention in a front view and in FIG Cut. -..-.
Die Pig.1 zeigt ein Tauchbad mit einem Behälter 1, dessen, unterer Teil 2 mit Quecksilber und dessen Oberer Teil 3 mit auf dein Quecksilber schwimmender Salzsäure gefüllt ist* Ein Kohtakteleinent 4 wird durch eine entsprechende ^ -nicht, weiter dargestellte Vorrichtung zur Amalgarnierung in dieses Bad geta-ucht. Y/ährend des EintauchvOrgangs wird das Kontaktelement A so geführt, daß der zu amalgamierende Abschnitt 4a sich siEfcs zwischen den beiden linien 5 und 6 befindet.Pig. 1 shows an immersion bath with a container 1, the lower part 2 of which is filled with mercury and the upper part 3 of which is filled with hydrochloric acid floating on the mercury dipped this bath. During the immersion process, the contact element A is guided in such a way that the section 4a to be amalgamated is located between the two lines 5 and 6.
Der Eintauchvorgang beginnt mit einer Bewegung des Kontaktelementes 4 von der Stellung A in die Stellung B, wobei der Abschnitt 4a~in das Salzsäurebad gebracht wird und dort von Oxyden und sonstigen Verunreinigungen befreit Wird. Die Reinigung kann dabei von einer in Pig. 2 dargestellten Bürstenvorrichtung unterstützt werden. Im Weiteren Verlauf v/ird dann das Kontaktelement von der Stellung B in die Stellung C weiterbewegt, so daß der Abschnitt 4a in das Quecksilber eingetaucht wird. Auf seiner Oberfläche bildet sich nunmehr eine Amalgamschicht, Auch hierbei wird die Bildung der Amalgamschicht beschleunigt und verbessert, wenn eine Bürsteneinrichtung nach Pig.2 an der Kontaktoberfläche reibt. Sodann wird das Kontakte lenient 4 weiter in die Stellung D bewegt, wo es beispielsweise wieder mit einer Bürstenanordnung vom restlichen flüssigen Quecksilber befreit wird. In der Stellung E schließlich kann das fertigeThe immersion process begins with a movement of the contact element 4 from the position A to the position B, the section 4a ~ being brought into the hydrochloric acid bath and freed from oxides and other impurities there. The cleaning can be done by one in Pig. 2 brush device shown are supported. In the further course of the process, the contact element is then moved from position B to position C, so that section 4a is immersed in the mercury. An amalgam layer now forms on its surface. Here too, the formation of the amalgam layer is accelerated and improved when a brush device according to Pig.2 rubs on the contact surface. The contact 4 is then moved further into position D , where it is freed from the remaining liquid mercury again, for example with a brush arrangement. Finally, in the E position, the finished
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Kontaktelement 4 mit einer Amalgamoberfläche an seinem Abschnitt 4 a entnommen werden.Contact element 4 can be removed with an amalgam surface at its section 4 a.
Die Pig.2 zeigt in zwei Ansichten schematisch die Anordnung des Kontaktelementes 4 zwischen zwei rotierenden Bürsten 7 und 8o Die "beispielsweise aus Nylon bestehenden Borstenabschnitte 7a und 8a reiben während des Eintauchvorgangs an den zu amalgamierenden Oberflächen des Kontaktelementes Gemäß Pig.2 ist das Kontaktelement 4 starr zwischen den beiden rotierenden Bürsten 7 und 8 in ein' Verbindungsteil 9 eingeklemmt. Auf diese Weise bleibt es während, des ganzen Eintauchvorgangs diesen Bürsten 7 und 8 fest zugeordnet. Es wäre allerdings auch eine nicht dargestellte Ausführung denkbar, bei der/zwei Reihen von Bürsten im Eintauchbad von J1Ig. 1 fest angeordnet sind, so daß sich nur das Kontaktelement 4 zwischen den Bürstenreihen durch das Bad. bewegtePig.2 shows schematically in two views the arrangement of the contact element 4 between two rotating brushes 7 and 8o rigidly clamped between the two rotating brushes 7 and 8 in a connecting part 9. In this way, it remains firmly assigned to these brushes 7 and 8 during the entire immersion process Brushes are fixedly arranged in the immersion bath of J 1 Ig. 1, so that only the contact element 4 moved through the bath between the rows of brushes
Pig. 3 zeigt in Vorderansicht und in einem Schnitt III ■- III ein Kontaktelement, das mit dem erfindungs gemäß en Verfahren besonders vorteilhaft herzustellen ist. Die aus Bronze bestehende Kontaktfeder 14 besitzt anstelle von Kontaktnieten lediglich nach beiden Seiten geprägte Sicken 15 und 16O Die Außenoberflachen 15a und 16a dieser Sicken sind nach dem eben beschriebenen Verfahren partiell amalgamiert. Dies wird dadurch erreicht, daß man das Kontaktelement nur kurzzeitig in das Quecksilberbad eintaucht und dabei nur die Oberfläche 15a und 16a mit Bürsten 7 und 8 (Pig.2) mechanisch reibt. Dies kann man durch entsprechende Abstände zwischen den Bürsten und der Kontaktfeder 14 bewerkstelligen. Soweit auch an den übrigen Oberflächen der Kontaktfeder 14 beim Eintauchen flüssiges Quecksilber haftengeblieben ist, wegen der kurzen Eintauchzeit jedoch nicht amalgamieren konnte, wird es durch, weitere, nicht dargestellte Bürsten im Säurebad abgestreift.Pig. 3 shows, in a front view and in a section III - III, a contact element which can be produced particularly advantageously using the method according to the invention. Instead of contact rivets, the contact spring 14 made of bronze only has beads 15 and 16 O embossed on both sides. The outer surfaces 15a and 16a of these beads are partially amalgamated according to the method just described. This is achieved in that the contact element is only briefly immersed in the mercury bath and only the surface 15a and 16a is mechanically rubbed with brushes 7 and 8 (Pig.2). This can be achieved by appropriate distances between the brushes and the contact spring 14. Insofar as liquid mercury has adhered to the other surfaces of the contact spring 14 during immersion, but could not amalgamate due to the short immersion time, it is wiped off by additional brushes (not shown) in the acid bath.
9 Patentansprüche
3 Figuren9 claims
3 figures
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1973
- 1973-11-02 DE DE19732354989 patent/DE2354989A1/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2909382A1 (en) * | 1979-03-09 | 1980-10-02 | Mo Inzh Fiz Inst | Mercury contact for switchgear mfr. - by dipping beryllium base into mercury through mixt. of satd. chromic anhydride and hydrofluoric acid |
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