Miniatur-Vakuumkontaktanordnung Die vorliegende Erfindung betrifft eine Miniatur- Vakuumkontaktanordnung, bei welcher die Kontakte in einem Gehäuse untergebracht sind, welches aus zwei axial .ausgerichteten, dielektrischen Röhrchen besteht.
Bekannte Vakuumschalter oder Vakuumrelais ver wenden gewöhnlich einen elektromagnetischen Betäti gungsmechanismus, welcher normalerweise einen inte grierenden Bestandteil der Schaltanordnung bildet. Dies bringt es mit sich, .dass der ganze Mechanismus verhält- nismässig .gross ausfällt, und mindestens in denjenigen Fällen, bei welchen eine Betätigung durch elektro-rna- gnetische Mittel erfolgt, ist es nötig,
dass das magneti- sche Feld die Wand der Umhüllung :durchsetzt, wodurch sich für die Konstruktion .gewisse Einschränkungen. er geben. Ein Zweck oder Erfindung besteht daher in der Trennung :des Betätigungsmechanismus für integrierende Bestandteile der Schaltanordnung, was eine Miniaturi sierung von Relais oder Schaltern gestattet.
Bei bekannten Vakuumkontakten sind gewöhnlich die bewegten Kontaktteile innerhalb eines Gehäuses oder einer Umhüllung gelagert, wodurch infolge der an den Lagerstellen entstehenden Reibung eine Abnutzung entsteht, welche :das einwandfreie Arbeiten des Kontak tes beeinträchtigen kann.
Ausserdem können diese Lagerstellen durch Säure bildung innerhalb des Gehäuses angegriffen werden und stellen daneben noch unerwünschte Anlagerungsflächen für verdampftes Kontaktmetall dar.
Ein weiterer Zweck der Erfindung besteht daher in der Schaffung einer Kontaktanordnung, bei welcher die Kontakte in einem Gehäuse liegen und durch eine Be tätigungsvorrichtung bewegt werden können, welche als getrennte Einheit,ausserhalbdes Gehäuses liegt.
Bei bekannten Vakuumschaltern und -Relais, bei welchen der Betätigungsmechanismus nicht ein getrenn ter, sondern ein integrierender Bestandteil des Schalters selbst ist, ergibt sich .die Notwendigkeit, den Schalter oder .das Relais zu justieren, bevor eine Entgasung des Gehäuses erfolgt. Diese Entgasung .des Gehäuses er fordert die Anwendung einer beträchtlichen Wärme, wo- durch oft eine Verschiebung der ausgerichteten Teile entsteht und zwar durch die Verformung des Metalls und des das Gehäuse bildenden Materials, welches vor zugsweise Glas ist.
Ein weiterer Zweck der Erfindung besteht daher in der Schaffung einer Kontaktanordnung, bei welcher die Einstellung oder Justierung, falls erforderlich, nach der Entgasung vorgenommen werden kann, indem einfach die Lage des Betätigungsmechanismus bezüglich der Kontaktanordnung justiert wird.
Weiter ist es, bei bekannten Vakuumrelais und Schaltern, welche einen. elektromagnetischen Betäti gungsmechanismus verwenden, welcher einen Teil des Gehäuses bildet, gewöhnlich nötig, dass die magneti schen Kraftlinien die Wand des Gehäuses durchsetzen. Diese Konstruktion führt zu gewissen magnetischen Ver lusten im magnetischen Kreis, wodurch die Wirksam keit des elektromagnetischen Betätigungsmechanismus beeinträchtigt wird.
Daher besteht ein weiterer Zweck der Erfindung in der Schaffung einer Miniatur-Vakuum- kontaktanordnung, für welche der Betätigungsmechanis mus eine getrennte Einheit mit eigenem magnetischem Kreis ist, um die vorerwähnte Einbusse in der Wirksam keit des Betätigungsmechanismus zu vermeiden.
Wie erwähnt, liegt der Erfindung :die Aufgabe zu grunde, eine Vakuumkontaktanordnung zu schaffen, bei der die oben genannten Nachteile vermieden sind,. und welche ausserdem einfach und billig zu fertigen ist.
Erfindungsgemäss wird dies erreicht durch Schaffung einer Miniatur-Vakuumkontaktanordnung, bei welcher die Kontakte in einem Gehäuse unterge bracht sind, welches aus zwei achsial ausgerichteten, dielektrischen Röhrchen besteht, welche an ihren von einander abgekehrten Stirnseiten durch metallische End plättchen verschlossen sind, weiche mit den Röhrchen hermetisch verbunden sind.
Diese Vakuumkontaktan- ordnung zeichnet sich erfindungsgemäss dadurch aus, dass in einem der Endplättchen ein Röhrchen befestigt ist, welches mit einem offenen Ende in das Gehäuse hineinragt, und einen ersten festen Kontakt bildet, dass weiter das andere Endplättchen aus einer flexiblen Membran besteht, dass weiter eine ringförmige metal lische Zwischenelektrode vorhanden ist, welche einen Aussenrand aufweist, welcher mit den einander benach barten Enden der beiden Gehäuseröhrchen hermetisch verbunden ist, und einen inneren Randteil aufweist,
welcher eine zweite feste Elektrode innerhalb des Ge häuses bildet und dass ein Kontaktstab bewegbar an der genannten Membran befestigt ist und sich durch die ringförmige Zwischenelektrode hindurch erstreckt, wo bei das innere Ende dieses Stabes einen Kontakt bildet, welcher mit dem den erstem festen Kontakt bildenden Röhrchen zusammenwirkt und ein Zwischenteil des Stabes einen Kontakt bildet, welcher mit der Zwischen elektrode zusammenwirkt.
Vorzugsweise ist der innere Randteil der Zwischen elektrode, gegenüber der Ebene der Zwischenelektrode um 90 in Achsrichtung des genannten Stabes umge bogen, so dass er einen Kontakt- und zugleich Ab schirmteil bildet, welcher mit einer durch eine Abkröp- fung -des Kontaktstabes gebildeten weiteren Kontakt fläche zusammenarbeitet.
Weiter ist zweckmässig das obere und das untere Endplättchen und auch die Mittelelektrode mit einer radial nach aussen ragenden Fahne versehen.
Durch die vorgängig definierte Miniatur-Vakuum- kontaktanordnung werden verschiedene Vorteile er reicht, welche insbesondere darin begründet sind, dass die Kontaktanordnung einen ausserordentlich einfach und billig aufgebauten Umschalter darstellt.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnung beispiels weise näher beschrieben. In oder Zeichnung zeigen: Fig. 1 einen Längsschnitt durch die Mittelachse der Miniatur-Vakuumkontaktanordnung nach der Erfin dung; die Ebene des Schnittes verläuft entlang der Linie 1-1 in Fig. 3; Fig. 2 einen weiteren Längsschnitt entlang der Linie 2-2 in Fig. 3; - Fig. 3 eine Draufsicht irr Richtung des Pfeiles 3 in Fig. 1;
Fig.4 eine Ansicht der Vakuumkontaktanordnung von unten in Richtung des Pfeiles 4 in Fig. 2.
Die Miniatur-Vakuumkontaktanordnung nach der Erfindung enthält zwei axial angeordnete längliche, dielektrische Röhrchen 2 und 3, vorzugsweise aus Ke ramik, deren einander abgewandte Stirnseiten 4 und 5 mit aufgedampftem Metall versehen und mit leitenden, metallenen Endplättchen 6 und 7 durch Hartlöten her metisch verbunden sind. Das Endplättchen 6 weist einen nach innen ragenden, ringförmigen Flansch 8 auf, der einen kurzen., starren, zylindrischen Teil 9 bildet, der mit der Mantelfläche .eines Röhrchens 12 hermetisch hartverlötet ist.
Das innere offene Ende 13 des Röhr chens 12 erstreckt sich in das Gehäuse, während das äussere Ende wie dargestellt zusammengequetscht ist, um das Gehäuse hermetisch zu verschliessen.
Das Endplättchen 6 weist weiterhin eine radial nach aussen ragende, mit einer Öffnung versehene Anschluss fahne 16 auf, an die über einen elektrischen Leiter eine Stromquelle angeschlossen werden kann. Das Endplätt- chen 6 ist vorzugsweise aus relativ unflexiblem Kupfer von einer Dicke von etwa 0,8 mm (0,030") hergestellt, während das Endplättchen 7 vorzugsweise aus einem im Verhältnis dünneren und biegsameren Material in der Grössenordnung von etwa 0,13 mm (0,005") Dicke be steht.
Das Endplättchen 7 erhält dadurch eine genügend hohe Biegsamkeit, um einem in Längsrichtung in das Gehäuse ragenden Kontaktstab 17 eine Querbewegung um diesen Drehpunkt zu gestatten. Der Kontaktstab 17 ist mit einem Kontaktende 18 versehen, das in das In nere ;des Röhrchens 12 hineinragt, während der Kontakt stab 17 nahe seinem äusseren Ende 19 eine zentrale Öffnung ,des biegsamen Endplättchens 7 durchdringt und mit diesem hermetisch verlötet ist. Der Kontaktstab 17 ist vorzugsweise aus Wolfram hergestellt, während die Membran bzw. das biegsame Endplättchen 7 vor zugsweise aus einem hitzebeständigen, jedoch elektrisch leitenden Material, wie z.
B. einer Legierung aus Nickel, Kupfer, Eisen und Magnesium, die unter der Handels marke Monel verkauft wird, besteht. Das Endplätt- chen 6 und .das an ihm befestigte Röhrchen 12 sind vorzugsweise aus Kupfer gefertigt. Auch die Membran bzw. .das Endplättchen 7 ist mit einer radial nach aussen ragenden Anschlussfahne 21 zum Anschluss an einen Stromkreis verbunden, die mit einem dem Durchmesser des Gehäuses entsprechenden Ring auf dem Endplätt- chen 7 aufliegt und .mit diesem verlötet ist.
Bei ;dem in der Zeichnung dargestellten Umschalt kontakt sind die gegeneinander gerichteten Stirnseiten 27 und 28 der dielektrischen Röhrchen 2 und 3 mit auf gedampftem Metall versehen, um eine hermetische Ver- bindung mit einer Mittelelektrode 29 zu schaffen, die zwischen den metallisierten Stirnseiten 27 und 28 hart eingelötet ist.
Die Mittelelektrode 29 ist vorzugsweise ringförmig ausgebildet und in ihrer Mitte mit einem zy- lindrischen Kontakt- und Abschirmteil 31 versehen, der ,den abgeknöpften Kontaktteil des Kontaktstabes 17 um gibt, der eine Kontaktfläche 32 darstellt, die mit dem zylindrischen Kontakt- und Abschirmteil 31 zusammen arbeitet.
Die Anschlussfahne 21, die entweder ein Teil der Membran 7 oder - wie .dargestellt - eingetrennter, auf gelöteter Teil sein: kann, bildet den gemeinsamen An schluss für den normalerweise geschlossenen Kontakt 12, 18 und :den normalerweise offenen Kontakt 31, 32. Die Innenseiten des Röhrchens 12 und des Abschirm- teiles 31 wirken als Funkenabschirmungen, um eine Anlagerung verdampften Kontaktmetalles an der Innen wand der dielektrischen Röhrchen 2 und 3 zu verhin dern.
Wie ersichtlich, ruft eine geringe Querbewegung des Kontaktstabes 17 ausserhalb des Gehäuses in Richtung des Doppelpfeiles in Fig. 1 schon eine relativ grosse Be wegung innerhalb des Gehäuses hervor, die die beweg lichen Kontakte 18, 32 an die entsprechenden festen Kontakte 31, 12 anlegt.