DE2363178A1

DE2363178A1 - DEVICE FOR TRANSFERRING ELECTRICAL ENERGY BETWEEN TWO RELATIVELY ROTATING ARRANGEMENTS

Info

Publication number: DE2363178A1
Application number: DE19732363178
Authority: DE
Inventors: David John Gosling
Original assignee: Hawker Siddeley Dynamics Ltd
Current assignee: Hawker Siddeley Dynamics Ltd
Priority date: 1972-12-16
Filing date: 1973-12-14
Publication date: 1974-06-20
Also published as: DE2363178B2; NL7317092A; DE2363178C3; FR2210844B1; FR2210844A1; GB1455820A

Description

EIKENBERG & BRÜMMERSTEDTEIKENBERG & BRÜMMERSTEDT

PATENTANWÄLTE IN HANNOVERPATENT LAWYERS IN HANOVER

Hawker Siddeley !Qjmamics Ltd* 240/587Hawker Siddeley! Qjmamics Ltd * 240/587

Vorrichtung zur Übertragung elektrischer Energie zwischen zwei relativ zueinander rotierenden AnordnungenDevice for transmission electrical energy between two rotating relative to each other Arrangements

Die Erfindung betrifft eine Torrichtung zur Übertragung elektrischer Energie zwischen zwei relativ zueinander rotierenden Anordnungen, z.B. über eine rotierende Verbindungsstelle hinweg, und ist insbesondere anwendbar zur Übertragung elektrischer Energie in Raumflugkörpern wie beispielsweise in einem bezüglich 3 Achsen stabilisierten Satelliten, der zur Umwandlung von Strahlungsenergie der Sonne in elektrische Energie Sonnenzellenanordnungen besitzt, die auf die Sonne ausgerichtet sind. Wenn sich der Satellit in einer Umlaufbahn um einen Himmelskörper befindet, dann müssen diese Sonnenzellenanordnungen relativ zum Satellitenkörper verschwenktThe invention relates to a gate direction for transmission electrical energy between two relatively rotating arrangements, e.g. via a rotating connection point and is particularly applicable to the transmission of electrical energy in spacecraft such as in a satellite stabilized with respect to 3 axes, which converts the radiant energy of the sun into electrical Energy has solar cell arrays that are aligned with the sun. When the satellite is in orbit around a celestial body, then these solar cell arrangements must be pivoted relative to the satellite body

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werden, da dieser einen nicht geradlinigen Weg zurücklegt.because it does not travel in a straight line.

Man hat bereits mancherlei Mittel erfunden, um diese Aufgabe auf elektro-mechanlachen Wege zu lösen, und zwar unter Benutzung von Ringen und Bürsten, die über die Ringe schleifen, wobei Ringe und Bürsten aus Materialien bestehen, die den Ra umflugbedingungen entsprechen. Der Anwendung solcher Einrichtungen sind jedoch wegen des Verschleißes und des Übergangswiäerstandes Grenzen gesetzt, weil dadurch die Lebensdauer der Einrichtung herabgesetzt wird. Das Problem wird dadurch kompliziert, daß zur Erzielung eines optimalen Betriebs der Sonnenzellen eine obere .Spannungsgrenze von etwa 100 Volt nicht überschritten werden kann, weil von da an Coronaentladungen einsetzen. Hit den steigenden Ieistungsanforderungen von diesen Sonnenzellenanordnungen, z.B. für Fernmelde-Satelliten, bedeutet das Vorhandensein dieser oberen Spannungsgrenze, daß zur Erzielung hoher Leistungen der elektrische Strom in den Hauptzuleibungen und Kupplungen im Verhältnis der verlangten Leistung anwachsen muß.Many means have already been invented to solve this problem in an electro-mechanical way, namely under Use of rings and brushes that slide over the rings, rings and brushes are made of materials that meet the requirements of the flight conditions correspond. The use of such devices is, however, because of the wear and tear and the transition resistance Limits are set because this reduces the service life of the device. The problem is complicated by that to achieve optimal operation of the solar cells, an upper voltage limit of about 100 volts is not can be exceeded because from then on corona discharges insert. Hit the increasing performance demands of these Solar cell arrangements, e.g. for telecommunication satellites, The presence of this upper voltage limit means that the electrical current in the Main reveals and couplings in proportion to those required Performance must increase.

Der elektrische Leistungsverlust über irgendwelchen . Kupplungen wie z.B. rotierenden Verbindungen wächst jedoch mit äem Quadrat der Stromstärke und mit dem elektrischen Übergangswiderstand an. Außer dem Einfluß auf die Masse des Energieversorgungssystems mit der daraus folgenden Verringerung des Gesamt-Ausnutzungsgrades ist es insbesondere nachteilig, daß mit dein Ansteigen der Leistung die Leistungsverluste in Wärme umgewandelt werden. Diese Verlustwärme stört das thermische Gleichgewicht des Satelliten.The loss of electrical power over any. Couplings such as rotating connections grows with the square of the current strength and with the electrical contact resistance at. In addition to the influence on the mass of the energy supply system with the consequent reduction in the Overall degree of utilization, it is particularly disadvantageous that As the power increases, the power losses are converted into heat. This heat loss disturbs the thermal Balance of the satellite.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Einrichtung zur Übertragung elektrischer Energie zwischen zweiIt is the object of the present invention to provide a device for transmitting electrical energy between two

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rotierenden Anordnungen zu schaffen, bei der der elektrische Wirkungsgrad und die lebensdauer wesentlich verbessert sind.to create rotating assemblies in which the electrical Efficiency and service life are significantly improved.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der elektrische Strom durch eine elektrischleitende Flüssigkeit von einem der beiden festen, relativ zueinander rotierenden Leiter zum anderen übertragen wird. Auf diese Weise ist die Querschnittsfläche, durch welche der Strom übertragen,wird, um einige Größenordnungen größer, als die Querschnittsiläche bei der Übertragung mit den bisher üblichen Schleifringsystemen, bei denen nur verhältnismäßig wenig Spitzen der Bürstenfasern einen festen metallischen Kontakt herstellen.According to the present invention, this object is achieved in that the electrical current through an electrically conductive liquid of one of the two solid, relative to each other rotating conductor is transmitted to the other. In this way is the cross-sectional area through which the flow transmitted, is several orders of magnitude larger than the cross-sectional area in the case of transmission with the slip ring systems that have been customary up to now, in which only relatively few tips the brush fibers establish a solid metallic contact.

Aus Gründen der thermischen und elektrischen Leitfähigkeit ist die optimale leitende Flüssigkeit ein flüssiges Metall. Es lassen sich verschiedene Metalle und Metall-Legierungen verwenden, das Hauptproblem liegt jedoch darin, das flüssige Metall zusammenzuhalten, damit es nicht verlorengeht und in benachbarten elektrischen Drehverbindungen oder im elektrischen System des Satelliten als Ganzem Kurzschlüsse hervorruft. Eine Möglichkeit, das flüssige Metall zusammenzuhalten, besteht in der Verwendung einer ferromagnetischen !Flüssigkeit, die sich weder mit dem elektrisch-leitenden Flüssigmetall mischt noch damit reagiert. Die ferromagnetische Flüssigkeit kann eine kolloidale Suspension ferritischer Partikel von einer Größe kleiner als 1 /U in einer Suspensionsflüssigkeit wie Wasser oder Paraffin sein^em zur Verhinderung der Ausflockung ein Dispersionsmittel zugesetzt ist. Wenn an eine solche Flüssigkeit ein magnetisches Feld angelegt wird, dann wird innerhalb des Flüssigkeitkörpers eine Kraftwirkung hervorgerufen, die ausreicht, das Ter-For reasons of thermal and electrical conductivity, the optimal conductive liquid is a liquid one Metal. Various metals and metal alloys can be used, but the main problem is that to hold liquid metal together so that it is not lost and in adjacent electrical rotary joints or in electrical System of the satellite as a whole causes short circuits. One way to hold the molten metal together consists in the use of a ferromagnetic liquid that does not mix with the electrically conductive liquid metal still responded with it. The ferromagnetic liquid can be a colloidal suspension of ferritic particles of a size smaller than 1 / U in a suspension liquid such as water or paraffin his ^ em a dispersant to prevent flocculation is added. When a magnetic field is applied to such a liquid, it becomes within the body of the liquid caused a force that is sufficient to

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halten der Flüssigkeit als Ganzes radikal zu ändern, ohne jedoch seine Fluidität zu ändern. Unter Verwendung eines geeigneten Magentfeläes sowie einer Suspansionsflüssigkeit mit niedrigem Dampfdruck läßt sich die ferromagnetische Flüssigkeit in der Weise in eine Reihe ringförmiger Dichtungszonen um einen Schaft, der eine Hälfte der elektrischen Drehkupplung im Raumflugkörper trägt, herum verteilen, daß das flüssige Metall zwischen den Dichtungszonen mit ferromagnetischer Flüssigkeit eingeschlossen ist.hold the fluid as a whole without changing it radically, however change its fluidity. Using a suitable Magentfeläes and a suspension liquid with With low vapor pressure, the ferromagnetic liquid can be divided into a series of annular sealing zones around a shaft that carries one half of the electrical rotary joint in the spacecraft, that the liquid Metal is trapped between the sealing zones with ferromagnetic fluid.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend "beschrieben· Die Zeichnung zeigt in schematischer Darstellung eine teilweise geschnittene Längsansicht einer elektrischen Drehkupplung für die Sonnenzellenanordnung eines Satelliten.An embodiment of the invention is shown in the drawing and is described below The drawing shows a schematic representation of a partially sectioned longitudinal view of an electrical rotary joint for the solar cell arrangement of a satellite.

Der Rotor der Kupplung umfaßt eine Welle 1, von deren Ende ein Schaft 5 vorsteht. Entlang der Welle erstrecken sich die elektrischen Hauptleitungen 6 in den Schaft hinein, von wo Leitungen 7 an zwei verschiedenen Stellen entlang der Achse durch Isolatorringe 8 aus dem Schaft heraus führen. Der Schaft 5 ist durch den im wesentlichen zylindrischen Stator der elektrischen Kupplung koaxial umgeben, wobei zwischen beiden ein Ringspalt besteht. Der Stator wiederum ist von zwei ringförmigen Stromschienen 9 umgeben, an welche die fortführenden Hauptleitungen 10 angeschlossen sind. Die Stromschienen 9 befinden sich an denselben Stellen entlang der Achse, an denen auch die Leitungen 7 aus dem Schaft austreten. An der gleichen Stelle befinden sich auch Ringleiter 11 auf der Innenseite des Stators, die durch Stifte 12, die durch Isolatoren 13 in der Statorwandung hindurch führen, mit den Strom-The rotor of the coupling comprises a shaft 1, from the end of which a shaft 5 protrudes. Extend along the shaft the main electrical lines 6 into the shaft, from where lines 7 at two different points along the Guide the axle through the isolator rings 8 out of the shaft. The shaft 5 is through the substantially cylindrical stator Surround the electrical coupling coaxially, with an annular gap between the two. The stator, in turn, is of two ring-shaped busbars 9, to which the continuing main lines 10 are connected. The power rails 9 are located at the same points along the axis at which the lines 7 also emerge from the shaft. At the At the same point there are also ring conductors 11 on the inside of the stator, which are connected by pins 12, which are connected by insulators 13 lead through the stator wall, with the current

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schienen verbunden sind.rails are connected.

In der gleichen radialen Richtung, in der sich die Stromschienen 9 und die Ringe 11 befinden, tragt der Schaft 5 des Rotors außen herumlaufende elektrisch-leitende Rippen, die sich in Flügel oder !Flossen 14· fortsetzen, die Ms dicht vor die Ringe 11 reichen, wobei sich zwischen jeder mit einem Hügel versehenen Rippe 3 und dem entsprechenden Ring 1t eine gewisse Menge eines den elektrischen Strom leitenden flüssigen Metalls 4 befindet und somit einen flüssigen Schleifring bildet. Die !Flügel 14 dienen zur Vergrößerung der benetzten Fläche und setzen den Weg herab, den der Strom durch die leitende Flüssigkeit zurücklegt* Da die Rippen 3 mit den Leitungen 7 verbunden sind, besteht eine elektrische Verbindung zwischen dem Stator und dem R.otor.In the same radial direction in which the The busbars 9 and the rings 11 are located, the shaft 5 carries electrically conductive ribs running around the outside of the rotor, which are continued in wings or fins 14, the Ms close in front the rings 11 range, with each having a mound between them provided rib 3 and the corresponding ring 1t a certain amount of an electrical current conductive liquid Metal 4 is located and thus forms a liquid slip ring. The wings 14 are used to enlarge the wetted area and diminish the way the current runs through the conducting Liquid travels * Because the ribs 3 are connected to the lines 7 there is an electrical connection between the stator and the rotor.

Zu beiden Seiten eines jeden flüssigen Schleifringes ist eine ringförmige Dichtung angeordnet, die aus einer Flüssigkeit 15 besteht, die ihrerseits zwischen um den Rotor herumführenden Flossen oder Flügeln 16, die bis dicht an den Stator heranreichen, eingeschlossen ist· Biese Flüssigkeit hat ferromagnetische Eigenschaften. Die Statorwandung umfaßt an den Dichtungsbereichen ringförmige Polstücke 17. aus Weicheisen, die neben den Leitungsringen 11 angeordnet sind. Auf der dem flüssigen Schleifring 4 abgewandten Seite einer jeden Dichtung trägt sowohl der Hotor als auch der "Stator Permanentmagnete 18 und 19, z.B. aus Barium-Ferrit· Diese Permanentmagnete liegen neben den Flügeln bzw. den Polstücken und sind jeweils durch einen Spalt 20 voneinander getrennt. Im Jocialbereich zwischen den beiden flüssigen Schleifringen 4 besitzen die beiden Dichtungen 15 gemeinsame Magnete auf dem Rotor und Stator, d.h.On either side of every liquid slip ring an annular seal is arranged, which consists of a liquid 15, which in turn leads between around the rotor Fins or vanes 16, which reach right up to the stator, are enclosed. This liquid has ferromagnetic properties Properties. The stator wall comprises annular pole pieces 17 made of soft iron at the sealing areas, which are arranged next to the line rings 11. On the dem Liquid slip ring 4 facing away from the side of each seal carries both the Hotor and the "stator" permanent magnets 18 and 19, e.g. made of barium ferrite. These permanent magnets are located next to the wings or the pole pieces and are each through a gap 20 separated from each other. In the jocial area between the two liquid slip rings 4 have the two seals 15 common magnets on the rotor and stator, i.e.

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jede Dichtung vervollständigt den magnetischen Schaltkreis der anderen Dichtung. Im Bereich außerhalb der "beiden Schleifringe werden die magnetischen Kreise durch zwei zusätzliche Flüssigkeitsdichtungen von ähnlichem Aufbau vervollständigt, die auf der den Schleifringen abgewandten Seite der Magnete angeordnet sind. An den beiden gegenüber liegenden Stirnseiten des Stators befinden sich Labyrinthdichtungen 21 und 22.each seal completes the magnetic circuit of the other poetry. In the area outside the "two slip rings the magnetic circuits are closed by two additional liquid seals completed by a similar structure, which is arranged on the side of the magnets facing away from the slip rings are. There are labyrinth seals 21 and 22 on the two opposite end faces of the stator.

Die Komponenten des magnetischen Kreises der ferromagnetischen Flüssigkeitsdichtung, die mit dem flüssigen Metall in Berührung kommen, sind zur Isolierung mit einem nichtleitenden Material beschichtet.The components of the magnetic circuit of the ferromagnetic Liquid seal made with the liquid metal come into contact are coated with a non-conductive material for insulation.

Ein weiterer Vorteil der Anwendung flüssiger Schleifringsysteme mit Flussigkeitsdichtungen liegt in der beträchtlichen Herabsetzung des Drehmomentes gegenüber einer herkömmlichen Schleifringanordnung mit festem Ring und Bürste. Solche herkömmlichen Schleifringe sind auf bestimmte Wertebereiche der Stromdichte in der Bürste und im Ring bei bestimmtem Druck der Bürste auf den Ring ausgelegt. Der Druck der Bürste wird dabei durch Druckfedern, die die Bürste gegen den Ring pressen, erzeugt. Bei Schleifringen zur Verwendung im Vakuum und in der Raumfahrttechnik liegen die Vierte für die Stromdichte in derAnother advantage of using liquid slip ring systems with liquid seals is the considerable Reduction of the torque compared to a conventional slip ring arrangement with a fixed ring and brush. Such Conventional slip rings are based on certain ranges of values for the current density in the brush and in the ring at a certain pressure the brush laid out on the ring. The pressure of the brush is generated by compression springs that press the brush against the ring, generated. With slip rings for use in vacuum and in the Space engineering rank fourth for current density in the

Bürste typisch bei 40 Ampe*re pro m und beim Ring typisch bei 155 Ampdre pro cm, während der Druck der Bürste zwischen 0,4 und 0,7 kg pro cm liegt. Hieraus ergibt sich ein direkter Zusammenhang zwischen dem Drehmoment und dem übertragenen Strom. Je größer der zu übertragende Strom ist, um so größer ist das Drehmoment, welches zum Antrieb des Sohle ifringsyst ems erforderlich ist. Bei der Benutzung eines flüssigen Schleifringes und einer Flüssigkeitsdichtung treten lediglich Reibungsdrehmomente auf, die von den Scherkräften der beteiligten Brush typically at 40 amperes per m and with the ring typically at 155 amps per cm, while the pressure of the brush is between 0.4 and 0.7 kg per cm. This results in a direct one Relationship between the torque and the transmitted Current. The greater the current to be transmitted, the greater the torque which is required to drive the sole ifring system is required. When using a liquid slip ring and a liquid seal, only frictional torques occur, caused by the shear forces involved

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ITüsaigkeiteri herrühren und "bei der Übertragung großer Leistungen um zwei Größenordnungen unter dein Drehmoment liegen können, welches ein herkömmlicher Schleifring mit Bürste erfordert. Die eingesparte Leistung führt dabei zu einer Gev/ichtseinsparung der Drehvorrichtung mit einem daraus resultierenden entsprechenden Anwachsen der Nutslast des Satelliten.ITüsaigkeiteri originate and "in the transmission of great services can be two orders of magnitude below your torque, which requires a conventional slip ring with a brush. The saved power leads to a weight saving the rotating device with a corresponding increase in the slot load of the satellite resulting therefrom.

Geeignete ITüssigmetalle sind:Suitable liquid metals are:

1. Quecksilber1. Mercury

2. Gallium . .2. Gallium. .

3. ITaK - Legierung aus 80$ Kalium und 20$ Natrium3. ITaK - alloy of 80 $ potassium and 20 $ sodium

4. Gallindium - eine Legierung aus 76$ Gallium unä 24$ Indium4. Gallindium - an alloy made from $ 76 gallium about 24 $ indium

Am bequemsten läßt sich entweder Quecksilber verwen~ den, weil es einen tiefen Gefrierpunkt, besitzt (minus 38 G) oder die eutektische Legierung Gallium-Indium wegen ihrer geringen Giftigkeit. Jede dieser Substanzen kann nur in Verbindung mit den folgenden Materialien als Eontaktmaterial verwen det werden:Most conveniently located can either mercury USAGE ~ to because there is a deep freezing, has (minus 38 G) or the eutectic alloy gallium indium due to their low toxicity. Each of these substances can only be USAGE det in conjunction with the following materials as Eontaktmaterial:

1. Wolfram 1st tungsten

2. Hochreines Eisen2. High purity iron

3. austenitischer Edelstahl3. Austenitic stainless steel

Für die ferromagnetische Dichtungsflüssigkeit würäe man dann von einer Fluorkohlenstoff-Suspensionsflüssigkeit aus- " gehen, die sich mit keinem der Flüssigmetalle mischt und mit keinem reagiert.For the ferromagnetic sealing liquid is then würäe assume a fluorocarbon suspension liquid off "which mixes with any of the liquid metals and react with any.

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Zwar ist die Erfindung vorangehend in Verbindung mit der Übertragung elektrischer Energie über eine elektrische Drehkupplung in einem Raumflugkörper beschrieben worden, die Erfindung ist darauf jedoch nicht beschränkt, sondern kann auch anderswo angewendet werden. Beispielsweise kann man die Anordnung mit einem inerten Gas füllen oder spülen, so daß die Anordnung auch für den Gebrauch auf dem Erdboden gut geeignet wird. Ein Spülen mit inertem Gas kann aber auch vor dem Einbau der Anordnung in den Raumflugkörper erforderlich sein.It is true that the invention is above in connection with the transmission of electrical energy via an electrical rotary joint has been described in a spacecraft, but the invention is not limited thereto, but can applied elsewhere. For example, the arrangement can be filled or flushed with an inert gas, so that the arrangement is also well suited for use on the ground. However, flushing with inert gas can also be carried out before installation the arrangement in the spacecraft may be required.

Das erfindungsgemäß vorgeschlagene Flussigmetall-Schleifringsystem kann auch in Verbindung mit Vorrichtungen ver?- wendet werden, die in der Atmosphäre arbeiten, und zwar sowohl beweglich als auch fest installiert, in der Luft, zu Wasser oder zu Lande. Anwendungsbeispiele sind Schleifringgeneratoren und Schräge-Wechselstrommotoren mit veränderlichem Drehmoment, wie sie in Kranantrieben Verwendung finden. Das Flussigmetall-Schleifringsystem kann auch als Bürstenarm für Unipolarmotoren und -generatoren verwendet werden. Es ist in der Tat so, daß alle herkömmlichen Anwendungsfälle der Leistungs- und Signalübertragung unter Verwendung der Erfindung wirksamer gestaltet werden können.The liquid metal slip ring system proposed according to the invention can also be used in conjunction with devices that operate in the atmosphere, both mobile as well as permanently installed, in the air, on water or on land. Application examples are slip ring generators and Angular AC motors with variable torque, such as those used in crane drives. The liquid metal slip ring system can also be used as a brush arm for unipolar motors and generators. It is indeed the case that all conventional power and signal transmission applications can be made more efficient using the invention.

Das Flüssigmetall-Schleifringsystem arbeitet auch, wenn es in eine Flüssigkeit eingetaucht ist, wenn die Dichtungen so ausgelegt sind, daß die Dichtungsflüssigkeit mit der Flüssigkeit, in der die Anlage eintaucht, sich nicht mischt und damit nicht reagiert und die Dichtungen dem hydrostatischen Druck entsprechend der Tauchtiefe standhalten.The liquid metal slip ring system also works when immersed in a liquid, if the seals do so are designed so that the sealing liquid with the liquid, in which the system is immersed, does not mix and with it does not react and the seals can withstand the hydrostatic pressure corresponding to the immersion depth.

Mit der Erfindung lassen sich demnach folgende Anwendungen mit Erfolg verwirklichen:The following applications can therefore be successfully implemented with the invention:

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a. Eine Einrichtung sur ITbabtragung elektrischer Energie, bei der große Ströme über eine elektrische Drehverbindung im Hochvakuum fließen, unabhängig von der Einwirkung der Schwerkraft oder der relativen Drehgeschwindigkeit der beiden Kupplungsteile gegeneinander.a. A facility for IT removal electrical Energy in which large currents pass through an electrical rotary joint flow in a high vacuum, regardless of the effect the force of gravity or the relative rotational speed of the two coupling parts against each other.

• b. Eine Einrichtung zur übertragung elektrischer Energie, bei der große Ströme über eine eüärfcrische Drehkupplung fließen und für· die Rotation der Drehkupplung nur sehr geringe Drehmomente erforderlich sind, die praktisch vom übertragenen Strom unabhängig sind und lediglich von den in der Viskosität des flüssigen Metalls und der ferromagne-: tischen Dichtungsflüssigkeit begründeten Viskosität abhängen. • b. A device for the transmission of electrical Energy in which large currents through a rotary joint flow and only very low torques are required for the rotation of the rotary joint, which is practical are independent of the transmitted current and only from the in viscosity of liquid metal and ferromagne-: The viscosity of the sealing liquid depends on the viscosity.

c. Eine Einrichtung zur Übertragung elektrischer Energie, bei der große Ströme über eine elektrische Drehkupplung fließen, bei der kein Verschleiß durch Abrieb auftritt und deren lebensdauer im Hochvakuum nur von der Verdampfungsgeschwindigkeit der äußeren Dichtungen mit ferromagnetischer Flüssigkeit abhängt* ¥enn diese Dichtungen direkt dem Weltraum ausgesetzt und durch geeignete Labyrinthdiehtungen geschützt sind, und wenn der Dampfdruck der Suspensionsflüssigkeit, in. der die ferromagnetischen Partikel suspendiert sind, etwa 10 !Borr beträgt, dann ist die Lebensdauer sicherlich größer als 30 Jahre.c. A device for the transmission of electrical energy, in which large currents via an electrical rotary joint flow with no wear due to abrasion and their service life in a high vacuum only depends on the rate of evaporation the outer seals with ferromagnetic fluid depends * ¥ ¥ ¥ ¥ ¥ ¥ ¥ ¥ ¥ ¥ ¥ ¥ ¥ ¥ ¥ ¥ ¥ ¥ ¥ ¥ ¥ ¥ ¥ ¥ † exposed to space and through suitable labyrinth seals are protected, and when the vapor pressure of the suspension liquid in which the ferromagnetic particles are suspended, about 10! Borr, then the life certainly greater than 30 years.

d. Eine Einrichtung zur Übertragung elektrischer Energie» wie zuvor, -jedoch zur Verwendung in der Atmosphäre, wobei das flüssige Metall vor der Oxydation bewahrt wird_$ indem es unter dem Druck eines inerten Gases steht oder damit gespült wird. -Patentansprüche-d. A device for transmitting electrical energy as before, -jedoch for use in the atmosphere, wherein the liquid metal is protected from oxidation by _$ is under the pressure of an inert gas or purged so is ". -Patent claims-

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Claims

1 »J Device for the transmission of electrical energy between two relatively rotating ones. Arrangements, characterized in that the electrical current is transmitted through an electrically conductive liquid (4) from one of the "two solid, relatively rotating conductors to the others.

2. Device according to claim 1, characterized in that the electrically conductive liquid (4) is arranged in such a shape that it forms one or more liquid slip rings.

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the _{f-electrically} conductive liquid, a liquid metal (4) is as mercury, gallium, or ITAK GaIlindium.

4. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the electrically conductive: liquid (4) is held together by liquid seals using a ferroraagnetic liquid.

5. Apparatus according to claim 4, characterized in that the sealing liquid (15) consists of a carrier liquid

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πι it contained ferromagnetic !! Particles.

6. Device according to claims 2 and 4 » characterized in that each liquid slip ring has an annular seal on both sides using a ferromagnetic liquid (15).

7. Apparatus according to claim '2 or 6, characterized in that one (2) of the fixed conductor rotating relative to one another surrounds the other (1) coaxially and ^; the liquid metal (4) of the slip ring is held between electrically conductive wings or rafts (14) and around them, the wings or fins (16) surrounding one of the two coaxial conductors (1,2) and extending up to immediately extend in front of the other ladder. -

8. '"Device according to claim 6, or according to claim 6 in conjunction with claim 7, characterized in that each seal is part of a magnetic circuit formed by one or more permanent magnets (18, 19) * pole pieces (17) for and through another similar seal is completed

9. Apparatus according to claim 6, according to claim 6 in conjunction with claim 7 or claim 8, characterized in that the seals between the ropes of the rotor (5) and the stator (2), one of which (2) the other (5) surrounds coaxially, is arranged and the sealing liquid (15) is held between vanes or fins (16) and around them, the rafts or »vanes (16) around one of the parts of the rotor (5) or stator (2) run around and extend to just before the other part.

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10. Device according to one of claims 2 and 6-9,
characterized in that the area in which the liquid slip ring is arranged is scavenged with an inert gas as protective gas or is pressurized.

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