DD289845A5 - Vorrichtung zum fuegen von vakuumschaltkammern - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Fuegen von Vakuumschaltkammern fuer elektrische Schaltgeraete. Um die Fuegung der Bauteile von Vakuumschaltkammern durch Hartloetung unter Hochvakuum in einem technologischen Durchlauf derart zu realisieren, dasz sowohl fuer die separate Verloetung der Strombahnen, als auch fuer die Endloetung der Bauteile ein einheitliches Lot niedriger Schmelztemperatur verwendet werden kann, wird erfindungsgemaesz eine Vorrichtung aus zwei die Strombahnen konzentrisch umfassenden Stuetzelementen gebildet, wobei die Stuetzelemente zur oertlich dosierten Zufuhr von Strahlungswaerme Durchlaesse aufweisen. Figur{Vakuumschaltkammer; Schaltgeraete; Vorrichtung; Fuegen; Hartloetung; Stuetzelement; Isoliergehaeuse; Strombahn; Schutzschirm; Loetofen}

Description

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung sollen einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Die Figur zeigt den Längsschnitt durch eine Vorrichtung zum Fügen einer Vakuumschaltkammer in erfindungsgemäßer Ausführung.

Die durch Hartlötung unter Hochvakuum in einem Lötofen zu verbindenden Bauteile 2 bis 8 einer Vakuumschaltkammer sind über das untere Stirnflächenteil 2 auf einem ersten Stützelement 1 mechanisch abgestützt. Im Ausführungsbeispiol besitzt die Vakuumschaltkammer ein zweiteiliges Isoliergehäuse 3. Zur Verbindung der Teile 2 bis 8 der Vakuumschallkammer wird oin Vakuumhartlot mit 72% Silber und 28% Kupfer, das als Eutektikumlot eine relativ niedrige Schmelztemperatur von 78O⁰C aufweist, in Form von Lotrundringen 10 bis 15 angeordnet. Auf dem unteren Stirnflächenteil 2 ist die fosto Strombahn 5 mechanisch abgestützt. Auf dem oberen Stirnflächenteil 8 ist ein zweites Stützelement 9 mechanisch abgestützt, das über eine Fixierplatte 16 und über einen Zugbolzen 17 die bewegliche Strombahn 7 mechanisch fixiert und somit den Metallbalg 6 vor Zugbelastung schützt und die bewegliche Strombahn 7 von der festen Strombahn 5 distanziert. Die feste Strombahn 5 und die bewegliche Strombahn 7 sind separat vorgelötet, wofür ebenfalls das Vakuumhartlot mit 72% Silber und 28% Köpfer und einer Schmelztemperatur von 780°C verwendet wird. Das erste Stützelement 1 und das zweite Stützelement 9 umschließen die aus dem Isoliergehäuse der Vakuumschaltkammer herausragenden Teile der festen Strombahn 5 und der beweglichen Strombahn unter Belassung von Durchlässen 18 konzentrisch, so daß die unter Hochvakuum wirkende direkte Wärmestrahlung unabgeschirmt nur auf die Außenflächen der Isoliei körper 3 und der Lotrundringon 12 und 14 wirkt. Dio Durchlässe 18 bewirken, daß die direkte Wärmestrahlung dosiert auf definierte Stellen trifft, um die Lotrundringe 10 und 15 zum Schmelzen zu bringen, so daß die feste Strombahn 5 mit dem unteren Stirnflächenteil 2 und die bewegliche Strombahn 7 über dem Metallbalg 6 mit dem oberen Stirnflächenteil 8 vakuumdicht gefügt werden. Die Zufuhr von Strahlungswärme erfolgt zeitlich derart, daß eine gleichmäßige Erwärmung der zu fügenden Teile 2 bis8 der Vakuumschaltkammer gewährleistet ist und die Schmelztemperatur der Lotrundringe 10 bis 15 zur gleichen Zeit erreicht ist. Dazu wird die Temperatur im Lötofen bis kurz unterhalb der Schmelztemperatur des Lotes gefahren, und eine bestimmte Zeit gehalten. Nach Temperaturausgleich in allen Teilen erfolgt dann die Steigerung der Temperatur bis zur Lotschmelztemperatur. Die Bereiche der Verbindung der feston Strombahn 5 mit dem Pumprohr 19 und der beweglichen Strombahn 7 mit dem Zugbolzen 17 sind durch die konzentrische Ausbildung der Stützelemente 1,9 vollständig vor der direkten Wärmestrahlung abgeschirmt, so daß die bei der f.aparaten Verlötung der Strombahn hergestellten Verbindung nicht wieder aufgeschmolzen worden. Die innerhalb des Isoliergehäuses befindlichen Teile der festen Strombahn 5 und der beweglichen Strombahn 7 sind durch die Teilo dos Isoliurgehäuses 3 und durch den Bedampfungs-Schutzschirm 4 abgeschirmt, so daß auch in diesen Bereichen keine Aufschm&lzungon an den vorgelöteten Strombahnen erfolgen können. Im Ausführungsbeispiol bestehen das erste Stützelement 1 und das zweite Stützelement 9 aus Keramik, so daß keine ungewollten Haftungen zwischen der zu fügenden Vakuumschaltkammer und den Hilfseinrichtungen zustande kommen können. Durch die erfindungsgemäße Gestaltung der Stützelemente 1 und 9, die zusätzlich die Funktion der Abschirmung der Strombahnen 5,7 vor direkter Wärmestrahlung übernehmen, gelingt es, daß die Teile 2 und 8 der Vakuumschaltkammer mit dem gleichen Lot, das auch bei der separaten Verlötung der Strombahnen 5,7 eingesetzt wird, unter Hochvakuum gefügt werden können. Für die Fügung kann Eutektikumlot eingesetzt worden, das im Vergleich zu anderen Silber-Kupfer-Loten preisgünstig ist und die niedrigste Schmelztemperatur aufweist, so daß zusätzlich Energie bei der Lötung eingespart wird.

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   1. Vorrichtung zum Fügen von Vakuumschaltkammern mit ein- oder mehrteiligen Isoliergehäusen, Bedampfungs-Schutzschirmen, vorgefügter fester Strombahn und vorgefügter über einen Metallbalg beweglicherStrombahn durch Hartlötung in einem Lötofen unter Hochvakuum, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung aus zwei die Strombahnen (5,7) konzentrisch umfassenden Stützelementen (1,9) gebildet ist, wobei das erste Stützelement (1) zur mechanischen Abstützung der.zu fügenden Teile (2 bis 8) der Vakuumschaltkammer zwischen der Grundplatte (20) des Lötofens und einem unteren Stirnflächenloil (2) und das zwe.te Stützelement (9) zur mechanischen Fixierung der beweglichen Strombahn (7) zwischen einem oberen Stirnflächenelement (8) und einer Fixierplatte (16) angeordnet ist.
2. 2. Vorrichtung zum Fügen von Vakuumschaltkammern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Stützelement (Dim Bereich des unteren Stirnflächenteiles (2) und das zweite Stützelement (9) im Bereich des oberen Stirnflächenteiles (8) Durchlässe (18) aufweisen.

   Hierzu 1 Seite Zeichnung

   Anwendungsgebiet der Erfindung

   Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Fügen von VaKuumschaltkammorn für elektrische Schaltgeräte.

   Charakteristik des bekannten Standes der Technik

   Es ist bekannt, Vakuumschaltkammern in mehreren aufeinanderfolgenden technologischen Prozessen zu fügnn, wobei Baugruppen unter Hochvakuum oder Schutzgas hart gelöut und anschließend durch Schutzgasschwoißung zu einer kompletten evakuierbaren Vakuumschaltkammer vorbunden werden. Dabei werden z. B. die feste Stromoahn, bestehend aus Kontaktring, Kontaktträger, Strombolzen, Symmetrierschirm, Deckel-Verbindungselement und Pumprohr, die bewegliche Strombahn, bestehend aus Kon:aktring, Kontaktträger, Schaltstift, Metallbalg, Balgabschirmung und Zugbolzen sowie die Gehäuseteil·), bestehend aus Isolierkörper und metallischen Verbindungsarmaturen hart gelötet und anschließend durch Schweißung zu einer Vakuumschaltkammer verbunden (Siemens-Firmenschrift „Vakuumschalttechnik" 2/87). Für Vakuumschaltkammorn mit relativ einfachem Aufbau, z. B. einteiligen zylindrischen Isol· jrgehäuse ist bekannt, daß die Verbindung der vorgofortigten Bauteils zu einer kompletten evakuiorbaren Vakuumschaltkammer nicht durch Schweißung, sondern durch Hartlösung unter Hochvakuum erfolgt. Nach der Fügung durch Hartlötung werden derartige Vakuumschaltkammern Im Hochvakuumcontainer gleichzeitig evakuiert. Bei einer derartigen Technologie müssen die feste Strombahn und die bewegliche Strombahn ebenfall.« separat vorgelötet werden. Von Nachteil ist dabei, daß die separate Verlötung der Strombahnen mit einem Lot erfolgen muß, dtis einen höhoren Schmelzpunkt als das für die EndlöHing eingesetzte Lot aufweist, um Lot-Aufschmelzungon an den boroits gofügton Teilen zu vermeiden.

   Ziel der Erfindung

   Das Ziel der Erfindung ist es₍eine Vorrichtung zum Fügen von Vakuumschaltkammern anzugobun, die oino im Vorgloich zu bekannten technischen Lösungen kostengünstigere und energiesparendere Technologio zum Fügen der Bautoilo ei möglicht.

   Darlegung uos Wesens dor Erfindung

   Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Fügon von Vakuumschaltkammorn mit oin- oder mohrtoillgon Isoliergehäusen, Bedampfungs-Schutzschirmen, vorgofügtor foster Strombahn und vorgufügtor über oinon Metallbalg beweglicher Strombahn zu schaffen, die eine Fügung der Teile dor Vakuumschaltkammor durch HnrtlöUmg untor Hochvakuum in einem Lötofen ermöglicht, ohne daß bei der soparaton Vorlötung dor Strombahnon oin Lot mit höhoron Schmolztomporaturen eingesetzt worden muß, d. h. daß für Vor- und Endlötung gloichos Lot niedrigor Schmolztomporatur vorwondot wordon kann. Erfindungsgemäß wird oino Lösung (Ιοε Problems dadurch orroieht, daß sämtliche Bautoilo dor Vnkuumschftltkommor über oin untere¹* Stirnflächentoil auf olnem Stützolomont mechanisch abgestützt sind und auf oinom oboron Stirnflftr.hontoll oin woltoros Stützelement zur mechanischen Fixierung dor bowogllchon Strombahn angeordnet ist, woboi dio Stützolomonto dlo aus dom Isoüergohäuso horausragonden ToIIo dor foston und bowogllchon Strombahn zum Schutz vor direktor Wärmestrahlung konzentrisch umschlioßen. Erfindungsgomäß weisen dio Stützolomonto Durchlässe zu örtlich closiorton Zufuhr von Strahlungswärme auf. Dio Zufuhr dor Strahlungswärme auf dio zu fügondon Toilo dor Vakuiimschaltknmmor orfolgt zeitlich (lerar·, daß eine gloichmäßlgo Erwärmung dor zu fügondon ToIIo und oin zoltglolchos Errolchon dor Schmolztompdratur für dio oingosotzton Lotrundringo gowährlolstot Ut.