CN102089845A - 制造真空开关管或真空开关管组件的方法和装置及真空开关管 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种利用焊接处理室(4)制造真空开关管(7)或真空开关管组件的方法，其中：a)将至少一个预装配的真空开关管(7)或组件置于设置在所述焊接处理室(4)前的预处理室(2，3)中并进行预加热和预排空；b)将经预处理的真空开关管(7)或组件传送到焊接处理室(4)中并在高度真空下置于焊接温度
下，然后c)将经焊接和排空的真空开关管(7)或组件传输到冷却处理室(5)并在那里冷却；其中，对真空开关管或组件的传送和传输在真空条件下进行。此外还提出一种实施该方法的装置以及一种真空开关管或组件。
Description
技术领域
本发明涉及一种利用焊接处理室制造真空开关管或真空开关管组件的方法。
背景技术
例如，由EP 1 148 526 A2公开一种这样的方法。在那里公开的用于制造真空开关管的方法中，将预装配的真空开关管传送到排空到高度真空的焊接处理室中，在此，预装配的真空开关管是已组装了所有部件但尚未最终装配、即尚未真空密封焊接的真空开关管。在达到高度真空后将焊接处理室加热到焊接温度，在该焊接温度下，预装配的真空开关管中被置于焊接位置的焊料熔化并形成真空密封的焊接。在焊接处理结束后，对焊接处理室进行冷却、通风，并可以将经焊接的真空开关管移去。利用这样的焊接处理可以用在10-6mbar范围内的最终压力来制造真空开关管。这类本文开始提到的类型的方法的缺点在于，焊接处理室要经历环境条件下的整个温度和压力范围，即从室温和常压到高度真空和焊接温度。这导致从在加载期间以大气压对焊接处理室加载到抽到高度真空需要较长的时间。在每次装料变化(Chargenwechsel)时将焊接处理室冷却到环境温度导致将处理室再次加热到焊接温度所需的再加热时间较长。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，扩展本文开始提到的类型的方法，其在缩短的处理时间下能够在改进真空开关管质量的同时进行更灵活的方法实施。
本发明的该技术问题通过一种本文开始提到类型的利用焊接处理室制造真空开关管的方法来解决，其中，
a)将至少一个预装配的真空开关管或组件置于设置在焊接处理室前的预处理室中，并进行预加热和预排空；
b)将经预处理的真空开关管或组件传送到焊接处理室中并在高度真空下置于焊接温度下，并然后
c)将经焊接和排空的真空开关管或组件传送到冷却处理室并在那里冷却；
在此，对真空开关管或组件的传送和传输在真空条件下进行。
因此，在按照本发明的方法中，在预处理室中进行预加热和预排空，从而在现有真空条件下去除在预装配的真空开关管或组件上存在的剩余气体或沉淀物上的气体。通过随后在真空条件下传送进焊接处理室，在其中加热到焊接温度
焊料在该温度下熔化，使得焊接处理室能够持续处于高度真空条件下并保持在接近焊接温度的温度范围内，从而特别是在任何时间都不必对焊接处理室施加环境气体并因此具有更高的纯净度。由此，通过该更高的纯净度可以按照有利的方式改善制造的真空开关管的质量，并且通过对焊接处理室不断地施加高度真空并使其保持在接近焊接温度的温度范围内使达到处理条件所需的时间由于加热和泵吸时间的缩短而缩短。在本发明的意义下，真空开关管的组件意味着在其上能够实施本发明方法的、真空开关管部件的每种组合，即可以在真空条件下焊接的真空开关管部件的组合，例如接触块以及要焊接在其上的真空开关管接触系统的接触片。
在本发明方法的另一种优选实施方式中，首先将至少一个预装配的真空开关管或组件置于预处理室的加载处理室中，并在低真空下加热到高于环境温度的温度；然后在高度真空条件下传输到预处理室的加热处理室中，并在高度真空下加热到低于焊接温度的温度。
这种方法是具有优点的，因为通过在低真空下加热到高于环境温度的温度T1已经能在第一步骤中将预装配的真空开关管中包含的气体和沉淀物的大部分泵吸掉或去除，从而使处理时间在整体上进一步下降。
在本发明方法的另一优选实施方式中，在冷却之后将在冷却处理室中的至少一个真空开关管或组件继续传送到通风室中。
这种制造真空开关管的方法是有利的，因为对于每个方法步骤都可以分别有至少一个真空开关管或组件处于与相应的方法步骤相对应的处理室中，从而可以同时在不同处理室中以多个装料(Chargen)实施节拍化的子处理。这在整体上使所需的处理时间大大减少。此外，通过对于各处理室不同的温度差和压力差还可以降低能耗，因为每个室仅需经历较小的压力差和温度差。
在本发明方法的一种特别优选的实施方式中，在预处理室、焊接处理室、冷却处理室以及通风室中的方法步骤的各个时间间隔都是等长的。由此可以进一步缩短处理时间，因为由于在每次从一个处理室变换到下一个处理室时都可以再送入一个装料而能够在装置中同时制造真空开关管的多个装料。
此外，本发明还涉及一种实施以上所述的本发明方法的装置，包括：
-设置在焊接处理室(4)前的预处理室(2，3)，用于预加热和预排空至少一个预装配的真空开关管(7)；
-设置在焊接处理室(4)之后的冷却处理室(5)，用于将真空开关管(7)冷却到环境温度；以及
至少一个传送单元，用于在真空条件下传送和传输所述真空开关管(7)。
利用这样的装置可以有利的方式使焊接处理室总是处于焊接处理所需的处理条件下，如保持在高度真空下以及保持在接近焊接温度的温度上，由此通过焊接处理室的高纯净度而达到更高的质量，并且通过更少的加热时间和泵吸时间还可以在节能的同时达到更少的处理时间。
在本发明装置的一种优选实施方式中，预处理室具有低真空的加载处理室和高度真空的加热处理室。这种预处理室的结构是具有优点的，因为通过能够在不同的处理室中执行不同的步骤可以进一步降低处理时间。
在本发明装置的另一实施方式中，在冷却处理室之后设置有通风处理室。
在本发明装置的一种优选实施方式中，加载处理室和通风处理室由同一室构成，在此，传送单元迂回地(karussellartig)构成。
这样的装置尤其是具有优点的，因为在迂回构成的传送单元的情况下在装置中可以有四个并行的真空开关管的装料，在每个处理室中分别有一个，因此对于各处理步骤可以相同的处理时间连续地执行该方法，从而在整体上降低所需的时间。
此外，本发明还涉及一种利用以上所述的本发明的方法制造的真空开关管或组件。这样的真空开关管是具有优点的，因为其可以在更高的质量下通过更少的处理时间灵活地并由此而低成本地制造。
附图说明
以下结合附图和实施例详细解释本发明。其中，
图1示出了本发明方法的方法流程的示意图；以及
图2示出了用于实施本发明方法的装置示意图。
具体实施方式
图1示意性示出以XY图示出的方法流程图，其中，X轴表示处理时间t，Y轴的上部区域表示在各处理室中的主导温度，图中Y轴的下部区域表示各处理室中主导压力的对数表示。在图1的实施方式中，在第一时间间隔t1中，将加载处理室2抽吸到低真空范围内的、低于环境压力的压力并同时加热到高于室温的温度T1。在时间间隔t1结束之后，将具有至少一个预装配的真空开关管或组件的接收单元(Aufnahmeeinheit)在真空条件下通过传送单元传送到加热处理室中，在该加热处理室中在时间间隔t2内产生高度真空条件，即在＜10-5mbar范围内的压力，并同时加热到低于焊接温度的温度T2，在温度T2下用作焊料的材料熔化。因此，在该加热处理室中可以去除预装配的真空开关管上的剩余气体和沉淀物。在此，在加载处理室中将温度从室温加热到T1是可选的，并且也可以在加热处理室中在时间间隔t2中进行。在时间间隔t2结束之后，又通过传送单元将具有至少一个真空开关管的接收单元在保持真空条件的情况下通过传送到焊接处理室，从而在时间间隔t3中在焊接处理室中在高度真空的条件下加热到焊接温度
该焊接温度选择为，使设置在预装配的真空开关管或组件中的焊料为使组件彼此真空密封地焊接而熔化并由此使组件彼此真空密封地焊接。在达到焊接温度之后，还在焊接处理室中就将温度冷却到焊接温度
之下。在时间间隔t3结束之后，将具有现在已焊接的真空开关管或组件的接收单元在保持真空条件的情况下通过传送单元传送到冷却处理室，在其中将真空开关管在低真空条件下冷却到环境温度，从而在时间间隔t4结束时可以进行吹风并将制成的真空开关管从装置上取下。因此，与时间间隔t1至t4相应的本发明方法的步骤在时间间隔t1至t4中是如下进行的：在时间间隔t1中，将真空开关管加热到高于环境温度的温度；在时间间隔t2中，进行加热到低于焊接温度的温度T2的步骤；在时间间隔t3中，进行加热到相当于温度
的焊接温度的步骤；在此，此外还在时间间隔t1中进行将加载处理室排空到低真空的步骤，还在时间间隔t2中进行实现高度真空的步骤；以及，在时间间隔t4中，在冷却处理室中进行冷却真空开关管的步骤。在此，优选时间间隔t1、t2、t3、t4等长。
图2示意性示出用于实施以上所述的本发明方法的装置，其具有传送单元1，该单元在本实施例的情况下构成为迂回形的并能通过降低和升高具有至少一个真空开关管7或组件的接收单元6在真空条件下进行从构成同一室的加载处理室/通风处理室2到加热处理室3和焊接处理室4以及冷却处理室5的传送，在图2的实施例中，设有多个真空开关管7，可以在参照图1所述的真空条件和温度条件下将它们沿着虚线所示置于各个处理室中。在此，加载处理室/通风处理室2、加热处理室3、焊接处理室4以及冷却处理室5都设置在传送单元1上方，并借助适当的真空阀系统和闸门系统(图中未示出)与之连接，从而可以通过降低或升高接收单元6来进行传送。
在图2的实施例中，传送单元构成为迂回形的，从而可以用同一室来实现加载和通风处理室2并用于加载和卸载。还可以考虑装置的其它实施方式，例如使用线性的传送单元，在此，在这种情况下，加载处理室位于装置的开始而通风处理室位于装置的末尾，加热处理室以及焊接处理室4位于其间。
通过对于不同的处理步骤将时间间隔t1至t4选择为等长，可以在装置中同时制造真空开关管的多个装料，其中，在将具有预装配的真空开关管的第一接收单元6从加载/通风处理室2传送到加热处理室3中时，将下一个接收单元6置于加载/通风处理室2中，以及在每次从加热处理室变换到焊接处理室以及从焊接处理室变换到冷却处理室中时也是如此，从而在每次从一个处理室变换到下一个处理室中时，都有另一个装料装入。
Claims (9)
1.一种利用焊接处理室(4)制造真空开关管(7)或真空开关管组件的方法，其中，
a)将至少一个预装配的真空开关管(7)或组件置于设置在所述焊接处理室(4)前的预处理室(2，3)中，并进行预加热和预排空；
b)将经预处理的真空开关管(7)或组件传送到所述焊接处理室(4)中并在高度真空下置于焊接温度
下，并然后
c)将经焊接和排空的真空开关管(7)或组件传输到冷却处理室(5)并在那里冷却；
在此，对真空开关管或组件的传送和传输在真空条件下进行。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，首先将至少一个预装配的真空开关管(7)或组件置于所述预处理室(2，3)的加载处理室(2)中，并在低真空下加热到高于环境温度的温度(T1)；然后在高度真空条件下传输到预处理室(2，3)的加热处理室(3)中，并在高度真空下加热到低于焊接温度的温度(T2)。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在冷却之后将在冷却处理室(5)中的所述至少一个真空开关管(7)或组件继续传送到通风室中。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，在所述预处理室(2，3)、焊接处理室(4)、冷却处理室(5)以及通风室中方法步骤的各个时间间隔(t1，t2，t3，t4)等长。
5.一种真空开关管或组件，其特征在于，该真空开关管或组件是利用根据权利要求1至4中任一项所述的方法制造的。
6.一种用于实施根据权利要求1至4中任一项所述的方法的装置，包括：
-设置在焊接处理室(4)前的预处理室(2，3)，用于预加热和预排空至少一个预装配的真空开关管(7)；
-设置在所述焊接处理室(4)之后的冷却处理室(5)，用于将所述真空开关管(7)冷却到环境温度；以及
至少一个传送单元，用于在真空条件下传送和传输所述真空开关管(7)。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述预处理室(2，3)具有低真空的加载处理室(2)和高度真空的加热处理室(3)。
8.根据权利要求6或7所述的装置，其特征在于，在所述冷却处理室(5)之后设置有通风处理室(2)。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述加载处理室(2)和通风处理室(2)由同一室(2)构成，其中，所述传送单元(7)迂回地构成。
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