CN1183850A - 真空开关管 - Google Patents

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Abstract

一种用于低压保护继电器的真空开关管,为使包括管形屏蔽在内的所有壳体部件的焊接能在一个单一的操作程序内进行,包围两个触点(1、2)并由镀银的铜制成的金属罩(9)在其要与一个空心圆筒绝缘体(12)的端面焊接的边缘(19)上设有一个沿圆周方向延伸的结构(10、11)。其中,管形屏蔽(16)以其一个凸缘式边缘(17)、借助分布在圆周上的间隔粒结(20)紧贴在绝缘体(12)的相同端面上。

Description

真空开关管
本发明涉及电气开关领域并从事于一种真空开关管的设计结构，该真空开关管可被用作低压保护继电器方面的开关元件。
一种已公开的低压保护继电器真空开关管主要由一个两极触点结构和一个真空密封地包围该触点结构的壳体组成，其中，该壳体由一个金属罩、一个空心圆筒陶瓷绝缘体和一个波纹管构成。在此，首先，金属罩与固定触头的载流立柱焊接并以端面与绝缘体焊接，其次，波纹管一方面以端面与绝缘体，而另一方面与一个可移动触点的载流立柱上的环形凸缘焊接。对于这种已公开的真空开关管，为了保护陶瓷绝缘体的内表面免受金属蒸气的沉积并由此确保真空开关管的内部绝缘强度和为了同时保护波纹管免受金属蒸气的沉积，包围固定触点的载流立柱的陶瓷绝缘体的内径要制作得到尽可能小。不过，通过这一措施，金属蒸气在陶瓷绝缘体的内表面的沉积不能完全避免(DE-A1-3709585/US-A-4672156)。
对于另一种已公开的上述形式的真空开关管，在陶瓷绝缘体的转向波纹管的端面上首先设有一个凸缘，波纹管与之焊接，而波纹管借助一个短的管形凸肩与陶瓷绝缘体的端面对焊。借助该短的管形凸肩，在陶瓷绝缘体的端面与凸缘之间形成一个预先确定长度的间隙。由于陶瓷绝缘体端侧在该间隙区域内是非金属化的，陶瓷绝缘体的背向接触点的端面确保了真空开关管内电压强度。在此，可放弃为陶瓷绝缘体所设的特殊屏蔽(EP-A1-0563830/US-A-5315081)。
在另一已公开的低压保护继电器真空开关管中，为环形陶瓷绝缘体配有一个呈环形的屏蔽，它在一端设有一个向金属罩逐渐变大的边缘。该边缘与一个挡圈焊接，该边缘本身与陶瓷绝缘体的朝向两个触头的端面焊接。生产这种真空开关管需要多次焊接过程(DE 3343918 A1/US 4614850)。
此外已公开，在生产真空开关管时，将波纹管在其端部借助一个管形凸肩以端面与一陶瓷绝缘部件焊接(EP 0040933 A1)，而对于壳体则采用铜制罩式部件，该部件设有电镀涂覆的银层，由此，在与陶瓷部件或与金属部件焊接时不采用焊环(WO 95/00459)。
在具有权利要求1前序部分(US 4672156 A)的特征的真空开关管基础上，本发明的目的在于实现绝缘体的有效屏蔽并确保真空开关管尽可能以唯一的焊接过程简单生产。
本发明的目的是这样实现的，即绝缘体配有一个管形屏蔽，它在其一端设有一凸缘式边缘，并借助在该边缘上沿圆周方向分布的间隔粒结紧贴在绝缘体的朝向触点端面上，而金属罩在其与绝缘体焊接的边缘上沿圆周方向设有一波浪状或锯齿状结构，其波浪或锯齿高度为0.2～0.6mm，其中，金属罩由铜制成，并为焊接而涂有银。
对于上述形式的真空开关管，可以相同的作业程序彼此焊接金属罩、陶瓷绝缘体和屏蔽，其中，焊接应作为密封焊接进行。金属罩边缘的结构形成前述间隙式开口，借助该开口，真空开关管在焊接过程前可被除气。在达到焊接温度时，由金属罩的银涂层和由金属罩材料产生足够的焊料，利用这些焊料，间隙式开口也被真空密封。
对于真空开关管的适宜实施形式，当波纹管借助管形凸肩既在绝缘体上，也在可移动的载流立柱的环形凸缘上相对紧贴，而固定的载流立柱借助一个环形凸缘从外侧紧贴金属罩时，为使波纹管一方面与绝缘体、而另一方面与移动的载流立柱真空密封连接和为使金属罩与固定的载流立柱真空密封连接的其余焊接过程也与封闭焊接同时进行。可移动载流立柱在波纹管区域的锥形结构使得波纹管与可移动的载流立柱的环形凸缘的焊接所需要的焊接环在使用真空开关管的不同部件情况下采用焊点对中的焊接形式。对于波纹管与陶瓷绝缘体的焊接而言，相宜地采用一种环形焊箔，而金属罩的银涂层则用于金属罩与固定载流立柱的焊接。在真空开关管的不同部件以一种焊接形式设置时，为确保管形屏蔽在陶瓷绝缘体内所要求的对中，管形屏蔽在向凸缘式边缘的过渡区内约3mm长度上具有较大的直径。
在图1至图4中示出了该新型真空开关管的一实施例，附图中：
图1所示为真空开关管的纵剖面图；
图2和图3所示为具有波浪状或锯齿状边缘结构的作为壳体部件的金属罩；
图4所示为在真空开关管内部设置的绝缘体屏蔽。
图1所示真空开关管具有两个触头1和2，其中一个设在固定载流立柱3的端部，而另一个设在可移动载流立柱4的端部。触点结构由一个壳体包围，该壳体由一个金属罩9、空心圆筒式陶瓷绝缘体12和波纹管13组成。其中，金属罩9包围两个触头1和2的接触区，而陶瓷绝缘体12和波纹管13包围可移动的触头2的载流立柱4。固定的载流立柱3设有一个环形凸缘7，并从外侧紧贴金属罩9，其中借助一个对中伸出部分8确保对中布置。金属罩9由铜制成并带有镀银层18。
金属罩9以其边缘对接在空心圆筒式的陶瓷绝缘体12的端面上，波纹管13的一管形凸肩14紧贴在它的另一端面上。波纹管13在其另一端利用一个同为管形的凸肩15置于可移动载流立柱4的一个环形凸缘6上。其中，载流立柱4在一由波纹管13包围的纵向段5上设置成锥形。
若在波纹管的管形凸肩15处配置一钎焊环，而在波纹管的管形凸肩14处配置一环形钎焊箔，真空开关管的所有部件的焊接可在一个单一的作业程序内完成。为了能使该焊接作为封闭焊接进行，按照图2和图3，金属罩9在其边缘上设有一结构，它可按图2中具有波浪形状10，或可按图3中具有锯齿形状11，其中，波浪高度或锯齿高度根据需要约为0.3mm。
为保护陶瓷绝缘体12的内表面，图1所示的真空开关管中还设有一个管形屏蔽16，它在其一端具有一个凸缘式边缘17。屏蔽借助该边缘17紧贴在陶瓷绝缘体12的相同端面上，金属罩9也处在该端面上。为在此确保一个通向穿越罩边缘的除气开口的自由通道，屏蔽16的凸缘式边缘17设有间隔粒结20式的压入凹痕。
屏蔽16相对于陶瓷绝缘体12的端面提高0.5～1mm。为使屏蔽16在陶瓷绝缘体12内对中，在一纵向段21上直接与凸缘式边缘17毗连的凸缘式管在其约3mm的长度上具有较大的直径。
在对真空开关管的各不同部件焊接时，屏蔽16也被纳入既与金属罩9也与陶瓷绝缘体12的端面的焊接过程中。

Claims (4)

1.一种真空开关管，其具有一个两极的触点结构和一个包围该触点结构的壳体，其中，该壳体由一个与固定的触头的载流立柱焊接并包围固定的及可移动的触点的金属罩和一个空心圆筒式的、以端面与金属罩焊接的绝缘体及一个波纹管组成，其中，波纹管一方面以端面与绝缘体焊接，而另一方面与可移动的触点的载流立柱上的一个环形凸缘焊接，其特征在于，绝缘体(12)配有一个管形屏蔽(16)，它在其一端设有一个凸缘式边缘(17)，且它借助边缘(17)上沿圆周方向分布的间隔粒结(20)紧贴在绝缘体(12)的朝向触点(1、2)的端面上，
金属罩(9)在与绝缘体(12)焊接的边缘(19)上沿圆周方向设有一个波浪状(10)或锯齿状(11)的结构(10、11)，其波浪或锯齿高度为0.2～0.6mm，其中，金属罩(9)由铜制成，并且为了焊接而涂有银(18)。
2.按照权利要求1所述的真空开关管，其特征在于，波纹管(13)借助管形凸肩(14、15)，既与绝缘体(12)、也与可移动的载流立柱(4)的环形凸缘(6)对焊，其中，可移动的载流立柱(4)在波纹管区域设计成锥形结构(5)。
3.按照权利要求1或2所述的真空开关管，其特征在于，固定的载流立柱(3)借助一个从外侧紧贴在金属罩(9)上的环形凸缘(7)与金属罩焊接。
4.按照权利要求1所述的真空开关管，其特征在于，管形屏蔽(16)在向凸缘式边缘(17)的过渡区内在约3mm的长度上具有更大的直径。
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