DE1244296B - Schutzgaskontaktanordnung - Google Patents

Description

DEUTSCHES 4m9w^ PATENTAMT

DeutscheKl.: 21g-4/01

AUSLEGESCHRIFT

Nummer: 1244 296

Aktenzeichen: T 26941 VIII c/21 g

1 244 296 Anmeldetag: 2.September 1964

Auslegetag: 13. Juli 1967

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schutzgaskontaktanordnung, bei welcher sich die Kontakte in einem nach außen hermetisch abgedichteten und mit einem inerten Gas angefüllten Schutzrohr befinden. Bei bekannten derartigen Kontaktanordnungen ist das Schutzrohr normalerweise mit einem inerten Gas, z. B. Stickstoff, oft unter Zusatz von Wasserstoff gefüllt. Zweck des Gases ist es, die Korrosion der Kontaktoberflächen zu vermeiden, so daß der Kontaktwiderstand niedrig bleibt. Diese Kontaktanordnungen haben gewöhnlich eine ausreichend lange Lebensdauer bei normaler Verwendung in der Telefontechnik. Wenn die Kontakte für eine starke Belastung, z. B. bei der Ziffernimpulsgabe verwendet werden, arbeiten die Kontakte nur während einer begrenzten Zeit zufriedenstellend. Die an den Kontakten auftretenden Fehler bestehen im Prinzip aus einem Haftenbleiben der beiden Kontaktteile. Ein solches Haften tritt wegen einer Materialübertragung zwischen den Kontaktteilen auf, durch die eine Unglätte auf den Oberflächen der Kontaktteile auftritt, so daß diese aneinanderhaken können. Das Haftenbleiben geschieht um so leichter und früher je größer der Strom ist, der durch die Kontakte geschaltet wird, und bei gewissen Verwendungen mit einer großen Anzahl von Kontaktbetätigungen ist die Lebensdauer dieser Kontakte äußerst unbefriedigend.

Dieser Nachteil wird durch die Erfindung ausgeschaltet. Durch sie wird die Neigung zum Haftenbleiben der Kontakte in einem solchen Ausmaß verringert, daß die Lebensdauer der Kontaktanordnung vervielfacht wird. Dies wird bei Kontaktanordnungen der eingangs genannten Art dadurch erzielt, daß erfindungsgemäß dem inerten Gas ein Zusatz von Sauerstoff beigegeben ist, dessen Mengenanteil je Volumeneinheit geringer ist als der normalen Luft. Bei Rohren mit einem geringen Volumen kann eine höhere Konzentration von Sauerstoff verwendet werden, und umgekehrt muß bei größeren Rohrvolumen die Konzentration des Sauerstoffs geringer sein. Der in dem Rohr vorhandene Sauerstoff wird in gewissem Maße durch die Oxydation des Eisens und des Nickels der Kontakte verbraucht, wobei die dadurch chemisch gebundene Menge des Sauerstoffs proportional größer ist, je kleiner das Rohrvolumen ist, so daß bei einem geringeren Rohrvolumen die Konzentration des freien Sauerstoffs schneller als bei einem großen Rohrvolumen verringert wird, bei dem die Konzentration schon von Beginn an geringer ist.

Wenn die Kontaktoberflächen gebrauchter Schutzkontakte herkömmlicher Bauart mit Hilfe eines Mikroskops betrachtet und mit Schutzgaskontakten ver-Schutzgaskontaktanordnung

Anmelder:

Telefonaktiebolaget LM Ericsson, Stockholm
Vertreter:

Dr.-Ing. H. Ruschke und Dipl.-Ing. H. Agular,
Patentanwälte, München 27, Pienzenauer Str. 2

Als Erfinder benannt:
Hermann Theodor Theobald,
Bandhagen (Schweden)

Beanspruchte Priorität:

Schweden vom 24. September 1963 (10 412)

glichen werden, die bei Anwesenheit von Sauerstoff gebraucht wurden, dann lassen sich beträchtliche Unterschiede feststellen. Die erstgenannten Kontakte haben große Unebenheiten, während die letztgenannten Kontakte vergleichsweise glatt sind. Dies hängt vom Einfluß des Sauerstoffs ab und kann auf folgende Weise erklärt werden. Die Schutzgaskontakte bestehen aus einer Legierung aus Eisen und Nickel und tragen auf den Kontaktoberflächen eine dünne Schicht eines Edelmetalls. Bei der Unterbrechung des Stroms tritt eine Materialübertragung zwischen den Kontaktteilen auf, wobei die Materialübertragung Vorsprünge auf der einen und Hohlräume auf der anderen Oberfläche bildet. Bei den bekannten Kontakten wachsen diese Vorsprünge und Hohlräume langsam an und werden schließlich so groß, daß sie ein Haftenbleiben verursachen, da die Vorsprünge und Vertiefungen der Kontakte aneinanderhaken. Wenn im Gegensatz dazu Sauerstoff vorhanden ist, werden die durch die Materialübertragung und die Abnutzung freigelegten Eisen- und Nickelteilchen oxydiert. Das Oxyd bildet in großem Ausmaß einen isolierenden Schutz an dem Punkt, an dem der Strom unterbrochen wurde. Wenn der Stromkreis das nächste Mal geschlossen wird, dann geschieht dies im allgemeinen an anderen Punkten. Das bedeutet, daß die Kontaktberührungsstellen über die Kontaktoberflächen bewegt werden. Bei Anwe-

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Claims (3)

senheit von Sauerstoff ist die Anzahl der Vorsprünge auf dem einen der Kontaktteile bzw. der Hohlräume auf dem anderen Kontaktteil sehr viel größer und diese sind deshalb sehr viel kleiner. Es ist von Wichtigkeit, daß die Sauerstoffmenge nicht zu groß ist. Bei einer geringen Menge von Sauerstoff werden FeO und NiO gebildet, bei einer höheren Konzentration werden Fe2O3 und Ni2O3 gebildet, wobei die letztgenannten Oxyde einen höheren Kontaktwiderstand haben. Hätte die Luft freien to Zugang, dann würde eine vollständige Kontaktunterbrechung sehr bald auftreten. Durchgeführte Versuche haben gezeigt, daß die geeignete Sauerstoffmenge verschieden für verschiedene Kontaktmaterialien ist. Es hat sich als günstig herausgestellt, einen höheren Sauerstoffanteil bei Goldkontakten als z. B. bei Rhodiumkontakten zu verwenden. Ein Anteil von 1 */o scheint eine gute Erhöhung der Lebensdauer zu ergeben. Das gleiche gilt auch für eine Sauerstoffmenge von 20%, die jedoch, wie schon erwähnt wurde, einen verhältnismäßig hohen Kon- taktwiderstand ergibt. Ein Sauerstoffanteil von bis zu 5 % scheint das beste Ergebnis zu bewirken. Patentansprüche:

1. Schutzgaskontaktanordnung, bei welcher sich die Kontakte in einem nach außen hermetisch abgedichteten und mit einem inerten Gas angefüllten Schutzrohr befinden, dadurch gekennzeichnet, daß dem inerten Gas ein Zusatz von Sauerstoff beigemischt ist, dessen Mengenanteil je Volumeneinheit geringer ist als der normaler Luft.

2. Schutzgaskontaktanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zugesetzte Sauerstoffmenge 1 bis 5 Volumenprozent beträgt.

3. Schutzgaskontaktanordnung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakte eine kontaktgebende Oberflächenschicht aus einem Edelmetall, z. B. Gold oder Rhodium₅ haben.

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