DE1945592C - Electrical contact piece for weak current contacts in a corrosive atmosphere - Google Patents

Description

Eine wichtige Eigenschaft elektrischer Kontaktstücke für Schwachstromkontakte ist ein niedriger und stabiler Übergangs- oder Kontaktwiderstand. Der Kontaktwiderstand verschlechtert sich im allgemeinen durch ehe nische Reaktionen des Kontaktwerkstoffes, die zu isolierenden reaktionsprodukten auf der Oberflache des Kontaktstückes führen. Sn bilden sich z. B. auf der Oberflä; 'te von Kupfer-Kontaktstücken aus dem Schwefel oder dem Sauerstoff der umgebenden Luft Kupfersulfid oder Kupferoxyd, durch die der Kontaktwiderstand bis zur vollständigen Isolation erhöht werden kann.An important property of electrical contact pieces for low-voltage contacts is a low and stable transition or contact resistance. The contact resistance is generally worsened by ehe African reactions of the contact material, which lead to insulating reaction products on the surface of the contact piece. Sn form z. B. on the surface; 'te of copper contact pieces from the sulfur or the oxygen in the surrounding air, copper sulfide or copper oxide, through which the contact resistance can be increased up to complete insulation.

Es ist üblich, die Eigenschaften elektrischer Kontaktstücke, so insbesondere auch den Kontaktwider stand, unter Berücksichtigung der jeweiligen Anwendung des Kontaktstückes durch eine geeignete Wahl des Kontaktwerkstoffes möglichst günstig zu beeinflussen. Als Kontaktwerkstoff werden häufig Legierungen und Verbundstoffe verwendet. Unter anderem ist bereits als Kontaktwerkstoff ein gesinterter Verbundstoff aus Silber und Nickel als vorteilhaft für Starkstromkontakte angegeben worden. Es ist ferner bereits handelsübliches reines Nickel in einem Reinheitsgrad bis zu 99,6° ο als Kontaktwerkstoff bekannt. Allerdings soll solches Nickel nur gelegentlich wegen seiner Härte für gleitende und reibende Kontakte dann zum Einsatz kommen, wenn der hohe Konlaktwiderstand des handelsüblichen Nickels von untergeordneter Bedeutung ist. Man hat daher handelsübliches Nickel bisher im wesentlichen nur für Starkstromkontakte eingesetzt.It is customary to influence the properties of electrical contact pieces, in particular also the contact resistance, as favorably as possible, taking into account the respective application of the contact piece, by a suitable choice of the contact material. Alloys and composites are often used as contact material. Among other things, a sintered composite of silver and nickel has already been specified as a contact material as advantageous for high-voltage contacts. It is also already commercially available pure nickel in a degree of purity of up to 99.6 ° ο known as a contact material. However, because of its hardness, such nickel should only be used occasionally for sliding and rubbing contacts when the high contact resistance of commercially available nickel is of minor importance. So far, commercial nickel has essentially only been used for high-voltage contacts.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kontaktstück für elektrische Schwachstromkontakte anzugeben, das trotz eines Betriebs in korrosiver Atmosphäre einen niedrigen und stabilen Kontaktwiderstand gewährleistet. The invention is based on the object of specifying a contact piece for low-current electrical contacts which, despite operation in a corrosive atmosphere, ensures a low and stable contact resistance.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß erfin dungsgemäß, das Kontaktstück insgesamt, das ist einschließlich der kontaktgebenden Oberfläche aus Nickel mit einem Reinheitsgrad von mindestens 99,9°o besteht. Eine weitere, auf der gleichen Erfindungsidee beruhende Lösung der Aufgabe besteht in einem Kontaktstück, dessen Grundkörper, auf welchem eine Auflage oder Einbettung einer Goldlegierung von sehr geringer Stärke vorgesehen ist, aus Nickel mit einem Reinheitsgrad von mindestens 99.9°u besteht. Der genannte Reinheitsgrad ist eine Mindestgröße: vorzugsweise hat das Nickel der Kon- This object is achieved in that, according to the invention, the contact piece as a whole, including the contact-making surface, is made of nickel with a degree of purity of at least 99.9 ° o. Another solution to the problem based on the same inventive idea consists in a contact piece whose base body, on which a support or embedding of a gold alloy of very low strength is provided, consists of nickel with a purity of at least 99.9 ° u. The stated degree of purity is a minimum size: preferably the nickel of the

taktstücke nach der Erfindung einen Reinheit^rad von 99.98" "· Im einfachsten Falle sind die neuen Kontakt-stücke als flacher Draht ausgebildet.clock pieces according to the invention a purity ^ wheel from 99.98 "" · In the simplest case, the new Contact pieces designed as flat wire.

Hochreines Nickel mit einem Reinheitst'ad von mindestens 9⁽i.9" <> ist an sich mit seinen wesentlichenHighly pure nickel with a purity level of at least 9 ⁽ i.9 "<> is in itself with its essential

ίο Eigenschaften bekannt. Ais Kontaktmaterial is; es aber bisher nicht vorgeschlagen worden: auch s;nd seine fur diese Verwendung maßgeblichen 1 ^n-..chatten bisher nicht angegeben worden.ίο properties known. Ais contact material is; it but so far not been suggested: also s; nd his 1 ^ n - .. chat, which is authoritative for this use not yet specified.

i^:s wurde nun festgekeilt, daß Kontaktstück^ diei ^: s was now wedged tight that the contact piece ^ die

gemäß der Erfindung aus hochreinem Nicke' K-stehcii. einen Kontakte iderstand besitzen, ο. π einem — angesichts der prozentual nur gering■ ;·.■- gen Steigerung des Reinheitsgrades des hochu !.en NickeU gegenüber handelsüblichem, reinem Nick·.^; according to the invention from high purity Nicke 'K -stehcii. have a contact resistor, ο. π one - given the percentage only slightly ■ · ■ - gen increase the degree of purity of hochu .en NickeU compared to commercially available, pure · Nick.!. ^;

überraschend hohen Ausmaß niedriger und st.tr- ; als der \on Kontaktstiicken aus reinem Nicke: m. und /war insbesondere auch in korrosiver Air,. sphare. Deutlich niedriger und stabiler ist der Ki; taktwiderstand außerdem im Vergleich zu den K-:surprisingly high extent lower and st.tr-; as the \ on contact from a pure nod: m. and / was in particular also in corrosive air. sphere. The Ki is significantly lower and more stable; clock resistance also compared to the K-:

as taktwerkstoffen w.; Kupfer. Bronce. Phospl-··· Bronce. und besonders deutlich Nickel-Silber. D: Überlegenheit von Kontaktstiicken aus hochrein·.π Nickel bezüglich des Kontaktwiderstandes ist besoden» ausgeprägt in normal schwefelhaltiger und :>.as taktwerkstoffen w .; Copper. Bronze. Phospl- ··· Bronze. and particularly noticeably nickel-silver. D: Superiority of contact pieces made of high-purity · .π In terms of contact resistance, nickel is particularly »pronounced in normal sulfur and:>.

heißer, oxydierender Atmosphäre. Die erfindungsg· mäßen Kontaktstücke empfehlen sich daher besonders als preiswerter Ersatz für Kontaktstücke ;>;'·, Nickel-Silber, ihr Hauptanwendungsgebiet liegt alle! dings wegen des höheren spezifischen Widerstandes hot, oxidizing atmosphere. The contact pieces according to the invention are therefore particularly recommended as an inexpensive replacement for contact pieces;>;'·, nickel-silver, their main field of application is all! thing because of the higher specific resistance

von Nickel dort, wo es mehr auf einen durch de > Kontaktwiderstand möglichst unbeeinflußten, stabiler· als auf einen möglichst niedrigen vViderstand des gc samten Kontaktes ankommt. Dies ist z. B. häufig Ki Hochfrequenzanwendungen der Fall, wo der Wider-of nickel where there is more to one by de> Contact resistance as unaffected as possible, more stable than the lowest possible resistance of the entire contact is important. This is e.g. B. often Ki High frequency applications where the resistance

stand des gesamten Kontaktes, solange er nur stabil ist, in der Regel leicht kompensiert werden kann.stand of the entire contact, as long as it is stable, can usually be easily compensated.

Die Erfindung entfaltet ihre Vorzüge am besten dann, wenn das Kontaktstück gemäß der obigen ersten Lösungsalternative insgesamt, das ist ein-The invention develops its advantages best when the contact piece according to the above first alternative solution overall, that is

schließlich der kontaktgebundenen Oberfläche, aus hochreinem Nickel besteht. Bezüglich der obigen zweiten Lösungsalternative ist es an sich bekannt, auf dem Grundkörper eines Kontaktstückes eine Auflage oder Einbettung einer Goldlegierung von sehr finally the contact-bound surface, made of high-purity nickel. With regard to the above second alternative solution, it is known per se to support or embed a gold alloy on the base body of a contact piece

geringer Stärke als Kontaktfläche vorzusehen. Besteht dabei der Grundkörper beispielsweise aus Silber, so wandern die Silberatome auf Grund von Oberflächendiffusion über die Oberfläche der Goldlegierung. Sie werden dann wie bei einem insgesamtto be provided as a contact surface. If the main body is made of silver, for example, thus the silver atoms migrate over the surface of the gold alloy due to surface diffusion. You will then be like a total

aus Silber bestehenden Kontaktstück beispielsweise durch schwefelhaltige Stoffe in der Umgebung angegriffen und in isolierendes Silbersulfid auf der Oberfläche der Goldlegierung überführt, wodurch diese allmählich wirkungslos wird. Durch einen Grundkör- Contact piece made of silver is attacked, for example, by sulphurous substances in the vicinity and converted into insulating silver sulphide on the surface of the gold alloy, which gradually becomes ineffective. Through a basic body

per, der erfindungsgemäß aus hochreinem Nickel besteht, werden die durch Oberflächendiffusion hervorgerufenen Schwierigkeiten beseitigt, so daß die Wirkung der für besondere Anwendungsfälle vorgesehenen Goldlegierung als Kontaktfläche erhaltenmade of high-purity nickel according to the present invention, the difficulties caused by surface diffusion are eliminated, so that the Effect of the gold alloy provided for special applications as a contact surface bleibt.remains.

Im folgenden ist die Erfindung an Hand schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. In der Zeichnung zeigtIn the following, the invention is explained in more detail using schematically illustrated exemplary embodiments. In the drawing shows

F i ü. 1 die Draufsicht auf c'nen Kontaktträger mit mehreren darin eingelassenen Kontaktstücken nach der Erfindung.F i ü. 1 the top view of c'nen contact carrier with several contact pieces embedded therein according to the invention.

F i e. 2 einen Schnitt nach der Linie 2-2 in Fig. 1.F i e. 2 shows a section along line 2-2 in FIG. 1.

Die F i s>. 1 und 2 zeigen einen Kontaktträger 1 aus Kunststoff, in dem mehrere, quer durch den Kontaktträger reichende Kontaktstücke 2 eingelassen sind. Der Kontaktträger ist Teil eines Drehschalters m einer Abslimme'rheit für Fernsehgeräte.The F i s>. 1 and 2 show a contact carrier 1 from Plastic, in which several, across the contact carrier reaching contact pieces 2 are embedded. The contact carrier is part of a rotary switch m a Abslimme'rheit for television sets.

Die Kontaktstück^ 2 haben die Form eines ilachen Drahtes, der ungefähr (!.4 mm dick und 1.5 mm breit •st und durch Auszieher, eines normalen Drahtes heriiestellt wurde. Die Kontaktstücke 2 begehen in.^'cs;init. das ist einschließlich dei kontaktgebundenen Oberfläche aus hochreinem Nickel mil einem Reinijüsiirad \or. n'».¹^'¹ .,. da·- vollkommen frei von nichtmetallischen Einflüssen ist. Seine Zusammen sjt/ung in vievwehtspro/eni ergibt sich aus der folgenden Tabelle: The contact pieces 2 have the shape of a flat wire, which is approximately (! .4 mm thick and 1.5 mm wide) and was produced by the extractor of a normal wire. The contact pieces 2 commit in. ^ 'Cs; init. That is inclusive The contact-bound surface made of high-purity nickel with a Reinijüsiirad \ or. n '». ¹ ^' ¹ .,. because · - is completely free of non-metallic influences. Its composition in vievwehtspro / eni results from the following table:

Nennwert . . . Grenzwert . .Face value. . . Limit . .

SiSi

ιμ> QSιμ> QS

—---- ii II. MnMn . Cu. Cu . Cr.. Cr. S.S. CC. II. Ye :
ι Ye :
ι Si.Si. Mg.Mg. Ti. CTi. C οο O 01O 01 ίοίο ι
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, ooi I C OC O ,001, 001 0 Ο"¹ 0 Ο " ¹ !ο! ο .005 ^! .005 ^! (I(I. .001.001

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τ \ ,11· ist der Grenzwert In ob.ger Tabelk .st £ ^ Maximum τ \ , 11 · is the limit value in the upper table .st £ ^ maximum

als Minimum fur du. ^and\^rL" _k , _{hal dnc nicdri},_c as a minimum for you. ^and \ ^rL " _k , _{hal dnc nicdri} , _c

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Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (2)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Kon;;iki.-,tLick für elektrische Schwachstromkontakte, die in korrosiver Atmosphäre betrieben werden, dadurch gekennzeichnet, da G das Kontaktstück insgesamt, das ist einschließlich der kontaktgebenden Oberfläche, aus Nickel mit einem Reinheitsgrad \;>n mindestens 99.9" „ be steht. 1. Kon ;; iki .-, tLick for electrical low-current contacts that are operated in a corrosive atmosphere, characterized in that G the contact piece as a whole, including the contact-making surface, is made of nickel with a purity of at least 99.9 "" consists. 2. Kontaktstück für elektrische Schwachstromkontakte, die in korrosiver Atmosphäre betrieben werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Cirimdkörper des Kontaktstückes. auf welchem eine Auflage oder Einbettung einer Goldlegierung von sehr geringer Stärke vorgesehen ist. ;iu:· Nickel mit einem Reinheitsgrad von mindestens 99.9" „hcMoht. 2. Contact piece for electrical low-current contacts which are operated in a corrosive atmosphere, characterized in that the Cirimdkörper of the contact piece. on which a support or embedding of a gold alloy of very low strength is provided. ; iu: · Nickel with a purity of at least 99.9 "" hcMoht. ?. Kontak* 'ück nach Anspruch 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß es als flacher Draht ausgebildet ist?. Kontak * 'ück according to claim 1 or 2, characterized in that it is a flat wire is trained