DE840287C - Kristallunterbrecher - Google Patents

Description

• Kristallunterbrecher I:s ist schon ein Unterbrecher zur Unterbrechung kleiner elektrischer Ströme bekannt, der sich in bezug auf das mechanisch schwingende System eines Piezokristalls- bedient. Die Erfahrung hat jedoch gezeigt, claß dieser Unterbrecherkontakt noch einige Mängel aufweist. Diese sind in folgendem gelegen: i. Die :@lascliircnniögliclikeit war konstruktiv noch nicht so gelöst worden, daß eine vollständige Abschirmung erreicht wurde; 2. war bei einer Variation der Erregerfrequenz noch keine genügende Prellfreiheit gewährleistet und 3. war in der :\usführung, in der der Kristall prellfrei und sehr gut abgeschirmt ist, eine Lageabhängigkeit vorhanden.
• In der t@'citerent@@icklung des Kristallunterbrechers sind (fiese Nfängel beseitigt, wobei erfindungsgemäß der folgende Weg eingeschlagen worden ist.
• Gemäß Fig. i der Abbildung ist der Kristall in einem kompakten Metallblock Bl gelagert; der vorzugsweise aus einem Stück gefräst oder gegossen einen Raum in Schlitzform enthält, in dem der Kristall, in Fig. i gestrichelt gezeichnet, in üblicher Weise fest gelagert, eingesetzt eist. Der einzusetzende Kristall ist so ausgeführt, daß (s. Fig. 2) über den in üblicher Weise aufgebrachten Erregerbelegungen BZ und Bi des Kristalls eine Isolierschicht h aufgebracht ist, über die eine Folie an jener Ecke des Kristalls diese vollständig umschließend fest aufgeklebt ist, die in Fig. i aus dem Block BI heraussteht. Zur Sichtbarmachung der Anordnung zeigt Fig. 2 einen Schnitt A-B, durch den man die Lage der Folie F über der Isolation J1 deutlich sehen kann. Die Folie ist mit genügendem Spielraum, der durch einen gewellten Folienteil überbrückt ist, mittels Schrauben an dem Block Bl der Fig. i bzw. den Metallbacken Me der Fig. 2 angeschraubt. Deckt man dann die obere und untere Seitenkante des Blocks nach Hineinbringen des Kristalls metallisch , ab, dann befindet sich der Kristall in .einem vollständig elektrisch abgeschirmten Raum, der durch den Block, seine Abdeckbleche und die die hervorstehende Kante des Kristalls vollständig umschließende Metallfolie F abgeschlossen ist. Auf der Folie ist ein Isolierstück J2 angeordnet, für das zweckmäßig Trolitul oder Bernstein od. dgl. verwendet ist. Die Isolierung ist festhaftend auf die Folie und diese auf den Kristall geklebt. Auf der Isolierung J2 befinden sich die Kristallkontakte Kr und Krl, gegebenenfalls auf jeder der beiden Seiten der Kristallfläche oder nur auf der einen. Als Gegenkontakt dient ein Stift G (s. Fig. 2), der in einer Führung einer mit Schraubgewinde ausgebildeten Hülse so angeordnet ist, daß der Gegenkontakt keinen seitlichen Ausweichungen unterliegt. Durch die Konstruktion der Schraubhülse ist der Stift nur bis an seine Auflage über eine in der Hülse befestigte weitere Madenschraube mittels einer Feder fest andrückbar. Durch das Schraubgewinde der Hülse H in den Metallblock .11e ist die Lage des Gegenkontaktes zum Kristallkontakt beliebig einstellbar. Zur Isolierung sind vorzugsweise zwischen den Blöcken Bl der Fig. i und :11,e der Fig. 2 Isolierstücke 1, aus hochwertigem Isoliermaterial angebracht. Die Blöcke Bl und _11e1 sind so ausgeführt, daß sie gegenüber den Schwingbewegungen des Kristalls als völlig starr anzusehen sind. Vom Kristallkontakt Kr bzw. den Kristallkontakten führt dann je eine Zuleitung zur Schaltung, ebenso wie von dem Block 117e1. Der 2. Kontakt Krl des Kristalls 'hat naturgemäß auf der rechten Seite der Fig. 2 eine gleiche, aber in der Figur nicht mehr gezeichnete Anordnung als Gegenkontakt wie der Kontakt Kr.
• Durch die Ausführung des Gegenkontaktes und der Hülse, in der er beweglich ist, kann dafür gesorgt -,-,-erden, daß dieser Gegenkontakt keinerlei Prellschwingungen ausführen kann, zumal er durch die Führung einer genügenden Reibung in der Hülse unterliegt. Durch die Wahl des Federdruckes kann man andererseits den Kontaktdruck auf den Kristallkontakt in weiten Grenzen beliebig festlegen. Durch die Ausführung ist eine vollständige :'M>schirniung des Kontaktraumes von den Erregerspannungen für den Kristall sichergestellt. Gegebenenfalls kdnn man eine zweite Abschirmfolie isoliert auf die erste F aufbringen und dieser einen besonderen Erdpunkt geben, der sich aus der angeschlossenen Schaltung als zweckmäßig erweist. Um auch zu verhindern, das gegebenenfalls der Kristall selbst prellt, ist an ihm eine Nase N angebracht (s. Fig. i), die sich in einer verstellbaren Klemme KI reibend bewegt, wenn der Kristall erregt wird. Durch die Einstellungsmöglichkeit über die Schraube kann der schwingende Kristall einer so starken Reibungsdämpfung unterworfen werden, daß jede Prellung unterbunden ist und der Kontakt vollständig einwandfrei arbeitet.
• Erfindungsgemäß hat es sich weiter als zweckmäßig erwiesen, die gesamte Unterbrecheranordnung in einem abschließbaren Raum unterzubringen, der durch Trockenmittel einer Trocknung unterworfen werden kann, da sich gezeigt hat, daß leicht Wasserhäute auf den Kontakten, die sich bei genügender Raumfeuchtigkeit bilden, Kontaktstörungen verursachen. Der Raum kann dann auch so ausgebildet werden, daß er gegebenenfalls evakuiert werden kann, in welchem Fall die Kontaktgabe frei von jedweden Oberflächenstörungen wird. Als Kontaktmaterial hat sich erfindungsgemäß am besten eine Gold-Platin-Legierung, Gold-Palladium- und Silber-Palladium-Legierung bewährt.
• Die Anordnung läßt sich auch in der Weise verwenden, daß das schwingende Isolierstück (Fig. 2) über einen Aufsatz auf eine Membran wirkt, der sich eine zweite im geringen Abstand gegenüber angeordnet befindet. Der Zwischenraum zwischen beiden kann mit besonders geeigneten Gasen, wie beispielsweise Wasserstoff, angefüllt und die Membranen so ausgeführt werden, daß sie in geringem Abstand isoliert übereinander angeordnet sind und innerhalb Kontakte geben, wenn der Kristall schwingt. Durch diese Ausführung kann erreicht werden, daß auch der Kontakt für sich noch einmal in spezieller Weise abgeschirmt ist, was für manche Anwendungszwecke von Bedeutung sein kann. Im besonderen kann auch der Kristall so verwendet werden, daß nur eine Abstandsänderung der beiden Membranen zueinander stattfindet, so daß nur eine Kapazitätsänderung durch den schwingenden Kristall zustande kommt. Auch eine solche mit hoher Frequenz betriebene Kapazitätsänderung ist für viele Anwendungszwecke von Bedeutung. Die gleiche Anordnung kann dann paarig, also auf jeder Seite des Kristalls, wie bei den Kontakten, angebracht werden.

Claims (18)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Kristallunterl>recher, dadurch gekennzeichnet, daß die Erregerspannung mittels einer auf dem Kristall haftenden und ihn umschließenden ?Metallfolie od. dgl. vollständig von den auf der Folie gegebenenfalls isoliert aufgebrachten Unterbrecherkonta'kten vollständig elektrisch abgeschirmt ist.
2. 2. Unterbrecher nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Kristall in einem metallischen Block so befestigt wird, daß dieser mittels der Metallfolie den Raum zur Zuführung der Erregerspannung zum Kristall von dem Kontaktraum vollständig elektrisch geschirmt abtrennt.
3. 3. Unterbrecher nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Unterbrecherkontakt gegebenenfalls isoliert auf derjenigen Ecke und Seite des Kristalls befestigt ist, die beim Anlegen einer Wechselspannung die größten mechanischen Auslenkungen erfährt und der Gegenkontakt durch eine in einer Hülse senkrecht zur Kristallfläche präzis geführten und unter bestimmtem Federdruck gegen den Kontakt auf dem Kristall oder dem Schalterstück in der Hülse (s. Fig. 2) angepreßt wird.
4. 4. Unterbrecher nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der seitlich wirkende Gegenkontakt in seiner Führung in der Hülse einen Ansatz trägt, durch den sein Abstand von dem Kontakt auf den Kristall wählbar eingestellt wird.
5. 5. Unterbrecher nach Anspruch i bis 4, gekennzeichnet dadurch, daß Doppelkontakte von links und rechts an dem Kristall angebracht sind.
6. 6. Unterbrecher nach Anspruch i bis 5, gekennzeichnet dadurch, daß mehrere Kontakte und Gegenkontakte gegebenenfalls gegeneinander isoliert angebracht sind.
7. 7. Unterbrecher nach Anspruch i bis 6, gekennzeichnet dadurch, daß der Gegenkontakt aus einem Bündel von Einzelkontakten besteht. B.
8. Unterbrecher nach Anspruch i bis 7, gekennzeichnet dadurch, daß die Gegenkontakte in der Hülse, in der sie mit Federdruck gegen den Anschlag gepreßt sind, in diesem mit einer solchen Reibung beweglich sind, daß keine Prellungen auftreten.
9. 9. Unterbrecher nach Anspruch i bis 8, gekennzeichnet dadurch, daß der schwingende Kristall über eine an ihm angebrachte Nase, die in einer mit der gesamten Haltevorrichtung fest verbundenen Klemme sitzt, einer Dämpfung durch Reibung unterworfen ist. io.
10. Unterbrecher nach Anspruch i bis 9, gekennzeichnet dadurch, daß die Reibung zur Dämpfuni; der Kristallschwingung mittels einer Veränderung der Klemmspannung durch Schraubung od. dgl. einstellbar ist. i i.
11. Unterbrecher nach Anspruch i bis io, gekennzeichnet dadurch, daß der Unterbrecher in einem abgeschlossenen Gehäuse untergebracht ist, das mittels Trockenmittel entfeuchtet oder auch evakuiert ist.
12. 12. Unterbrecher nach Anspruch i bis i i, gekennzeichnet dadurch, daß die rechts und links angebrachten Gegenkontakte fest, gegebenenfalls auch isoliert mechanisch miteinander verbunden und in einer Führung mit Reibung so bewegbar sind, daß sie durch die Schwingung des Kristalls automatisch in eine symmetrische Arbeitslage gerückt werden.
13. 13. Betriebsweise des Unterbrechers nach Anspruch i bis 12, gekennzeichnet dadurch, daß die Erregerwechselspannung durch Begrenzer eine abgeflachte Sinusform aufweist.
14. 14. Betriebsweise des Unterbrechers nach Anspruch i bis 12, gekennzeichnet dadurch, daß die Erregerwechselspannung zeitlich nach einer Mäanderkurve verläuft.
15. 15. Unterbrecher nach Anspruch i bis 12, gekennzeichnet dadurch, daß als Kontaktmaterial vorzugsweise eine Gold-Platin-Legierung, Gold-Palladium-Legierung oder Silber-Palladium-Legierung verwendet ist.
16. 16. Unterbrecher nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß er über ein Zwischenstück vorzugsweise aus Isoliermaterial auf einen Membrankontakt wirkt, der aus zwei in geringem Abstand isoliert voneinander angeordneten Membranen besteht.
17. 17. Unterbrecher nach Anspruch i und 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Wirkung auf die Membranen nur eine Kapazitätsänderung im Takt der Erregerfrequenz-bewirkt.
18. 18. Unterbrecher nach Anspruch i und 17, dadurch gekennzeichnet, daß zwei derartige Membrananordnungen rechts und links vom Kristall angeordnet sind.