DE102007047473B3 - Procedure for the production of tube shaped component useful as shielding in a vacuum interrupter, comprises filling a section of a tubular cavity of molten form in axial direction with a low melting metal - Google Patents

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DE102007047473B3 DE200710047473 DE102007047473A DE102007047473B3 DE 102007047473 B3 DE102007047473 B3 DE 102007047473B3 DE 200710047473 DE200710047473 DE 200710047473 DE 102007047473 A DE102007047473 A DE 102007047473A DE 102007047473 B3 DE102007047473 B3 DE 102007047473B3
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Abstract

The procedure for the production of tube shaped component useful as shielding in a vacuum interrupter (1), comprises filling a first section of a tubular cavity of molten form in axial direction with a low melting metal, and subjecting a tubular porous blank produced by powder of highly melting metal in the section of the cavity adjacent itself in axial direction. The low melting metal is subjected in the section of the cavity before the contents of the molten form are subjected in vacuum for a time sufficient to the partial melt diffusion in the porous blank at high temperature. The procedure for the production of tube shaped component useful as shielding in a vacuum interrupter (1), comprises filling a first section of a tubular cavity of molten form in axial direction with a low melting metal, and subjecting a tubular porous blank produced by powder of highly melting metal in the section of the cavity adjacent itself in axial direction. The low melting metal is subjected in the section of the cavity before the contents of the molten form are subjected in vacuum for a time sufficient to the partial melt diffusion in the porous blank at high temperature. The tube shaped component for the fabrication is taken after cooling off the molten form. The low melting metal is copper in powder form. The porous blank is produced from a power consisting of copper with a grain size of 40-300 mu m and chromium with a grain size of 50-300 mu m through compression in a compression mold at high pressure or produced by glowing the chromium powder in a sinter form at 1250[deg] C for 60 minutes in a vacuum oven. The molten form in the vacuum chamber is heated at 1150-1250[deg] C with a retaining time of 20-60 min.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines als Abschirmung in einer Vakuumschaltröhre einsetzbaren rohrförmigen Bauteils.The The invention relates to a method for producing a shield in a vacuum interrupter usable tubular Component.

Aus der DE 10 2004 061 497 A1 ist eine Vakuumschaltröhre bekannt, deren Abschirmung einheitlich aus einem Kupfer-Chrom-Schmelzwerkstoff mit einem Kupfer- und Chromanteil von jeweils 50% hergestellt ist.From the DE 10 2004 061 497 A1 a vacuum interrupter is known, the shield is made uniformly from a copper-chromium enamel with a copper and chromium content of 50%.

Aus der DE 39 32 159 C2 ist eine Abschirmung einer Vakuumschaltröhre bekannt, welche zwischen zwei Endbereichen aus Edelstahl als erstem Metall einen mittleren Abschnitt aus einem Kupfer-Chrom-Verbundwerkstoff aufweist, bekannt.From the DE 39 32 159 C2 a shield of a vacuum interrupter is known, which has a central portion of a copper-chromium composite between two end portions of stainless steel as the first metal, known.

Aus der DE 44 12 991 A1 ist weiterhin eine Abschirmung für eine Vakuumschaltkammer bekannt, bei der ein Abschirmkörper aus einem Sintermaterial wie beispielsweise Kupfer hergestellt ist.From the DE 44 12 991 A1 Furthermore, a shield for a vacuum interrupter chamber is known in which a shielding body is made of a sintered material such as copper.

Aus der Patentschrift DE 44 29 379 C2 ist eine Vakuumschaltröhre bekannt, deren zylindrischer Dampfschirm oder Abschirmung ganz aus Kupfer hergestellt ist.From the patent DE 44 29 379 C2 a vacuum interrupter is known, the cylindrical vapor shield or shield is made entirely of copper.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines als Abschirmung einsetzbaren rohrförmigen Bauteils anzubieten, welches die Vorteile verschiedener Metalle vereinigt.outgoing From this prior art, the invention is based on the object a method for producing a usable as a shield tubular To offer components that the advantages of different metals united.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines derartigen als Abschirmung einsetzbaren rohrförmigen Bauteils sieht als ersten Verfahrensschritt vor, dass in einer Schmelzform mit einem rohrförmigen Hohlraum ein in axialer Richtung erster Abschnitt des Hohlraums mit einem nieder schmelzenden Metall gefüllt wird, wobei in einem weiteren Arbeitsschritt in dem in axialer Richtung sich anschließenden Abschnitt des Hohlraums ein mittels eines Pulvers aus hoch schmelzendem Metall hergestellter rohrförmiger poröser Rohling eingebracht wird, und wobei weiterhin in dem in axialer Richtung sich daran anschließenden Abschnitt des Hohlraums ein nieder schmelzendes Metall bereitgestellt wird, bevor der Inhalt der Schmelzform im Vakuum für eine zur teilweisen Schmelzdiffusion in den porösen Rohling ausreichende Zeit auf eine ausreichend hohe Temperatur gebracht wird, und wobei schließlich nach dem Abkühlen der Schmelzform ein rohrförmiges Bauteil zur Weiterverarbeitung entnommen wird.The inventive method for producing such a tubular component which can be used as a shielding provides as a first step that in a melt mold with a tubular one Cavity in the axial direction of the first portion of the cavity is filled with a low-melting metal, wherein in a further step in the axially adjacent portion of the cavity a manufactured by means of a powder of high-melting metal tubular porous Blank is introduced, and wherein further in the in axial Follow this direction Section of the cavity provided a low-melting metal is before the contents of the mold in vacuum for a partial melt diffusion into the porous blank sufficient time is brought to a sufficiently high temperature, and being finally after cooling the mold is a tubular one Component is removed for further processing.

Ein nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestelltes als Abschirmung in einer Vakuumschaltröhre einsetzbares rohrförmiges Bauteil aus Metall verfügt zwischen zwei Endbereichen aus einem ersten Metall über einen mittleren Abschnitt verfügt, der ein zweites Metall mit einer Schmelztemperatur aufweist, die höher als die Schmelztemperatur des ersten Metalls ist, und nach dem oben beschriebenen Verfahren hergestellt ist.One produced by the process according to the invention as a shield in a vacuum interrupter usable tubular component made of metal between two end regions of a first metal over a middle section has, having a second metal having a melting temperature, the higher than the melting temperature of the first metal is, and after the above described method is made.

Dabei ist es besonders von Vorteil, wenn die Endbereiche aus Kupfer bestehen und zwischen den Endbereichen ein mittlerer Abschnitt aus einer Kupfer und Chrom enthaltenden Legierung vorhanden ist.there it is particularly advantageous if the end areas consist of copper and between the end portions, a middle portion of one Copper and chromium containing alloy is present.

Auf diese Weise wird eine Abschirmung realisiert, die im relevanten Kontaktspaltbereich aus Kupfer-Chrom besteht. Bei einer derartigen Gestaltung zeichnet sich die Abschirmung im Kontaktspaltbereich durch eine hohe Abbrandfestigkeit gegenüber reinem Kupfer aus. Weiterhin ergibt sich der Vorteil der verminderten Leitfähigkeit zur Reduzierung von Wirbelströmen und damit geringerer Wechselwirkungen des Schaltplasmas mit der Abschirmung. Außerhalb des Kontaktspaltbereichs kann das dort vorliegende Kupfer besonders einfach bearbeitet und verformt werden.On In this way, a shield is realized, which in the relevant Contact gap area consists of copper-chrome. In such a Shaping is the shielding in the contact gap area characterized by a high erosion resistance compared to pure copper. Farther This results in the advantage of reduced conductivity to reduce eddy currents and thus lesser interactions of Schaltplasmas with the Shielding. Outside of the contact gap area, the copper present there can be especially easily edited and deformed.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen, bei der teilweise auf die Figuren der Zeichnung Bezug genommen wird.Further Advantages and details of the invention will become apparent from the following Description of exemplary embodiments, in which reference is made in part to the figures of the drawing.

Es zeigen:It demonstrate:

1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer Vakuumschaltröhre gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, 1 a partially sectioned side view of a vacuum interrupter according to an embodiment of the invention,

2 eine Pressform zum Herstellen eines Presslings, insbesondere eines CrCu-Rohlings, und 2 a mold for producing a compact, in particular a CrCu blank, and

3 eine Schmelzform zur Herstellung einer Abschirmung in Gestalt einer metallischen, überwiegend rotationssymmetrischen Hülle, in der sich die Werkstoffzusammensetzung nur in axialer Richtung heterogen verhält. 3 a melt mold for producing a shield in the form of a metallic, predominantly rotationally symmetrical shell, in which the material composition behaves heterogeneously only in the axial direction.

1 zeigt eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer Vakuumschaltröhre 1, die ein zweiteiliges hohlzylindrisches Keramikgehäuse 2a und 2b aufweist, dessen Gehäuseteile 2a und 2b jeweils stirnseitig durch metallische Deckel 3 und 4 vakuumdicht verschlossen sind, so dass eine Vakuumschaltkammer 5 ausgebildet ist. Der Deckel 3 ist von einer Festkontaktstange 6 vakuumdicht durchgriffen. An dem in der Vakuumschaltkammer 5 angeordneten freien Ende der Festkontaktstange 6 ist ein Festkontakt 7 angeordnet. 1 shows a partially sectioned side view of a vacuum interrupter 1 , which is a two-piece hollow cylindrical ceramic housing 2a and 2 B has, the housing parts 2a and 2 B each end face by metallic lid 3 and 4 are vacuum sealed, leaving a vacuum interrupter chamber 5 is trained. The lid 3 is from a fixed contact rod 6 penetrated vacuum-tight. At the in the vacuum interrupter chamber 5 arranged free end of the fixed contact rod 6 is a fixed contact 7 arranged.

Der Deckel 4 wird von einer Schaltstange 8 durchragt, die einen Bewegkontakt 9 trägt. Der Bewegkontakt 9 und der Festkontakt 7 weisen Schlitze auf, um ein die Löschung eines gezogenen Lichtbogens unterstützendes Magnetfeld zu erzeugen. Die Schaltstange 8 sowie der Bewegkontakt 9 sind längs beweglich geführt, so dass der Bewegkontakt 9 aus seiner in der in 1 gezeigten Trennstellung heraus in eine Kontaktstellung überführbar ist, in der der Bewegkontakt 9 an dem Festkontakt 7 anliegt und ein Stromfluss über den Vakuumschalter 1 ermöglicht ist. Um für die Beweglichkeit des Bewegkontaktes 9 zu sorgen, ist dieser über einen ein- und ausziehbaren Metallfaltenbalg 10 mit dem Deckel 4 vakuumdicht verbunden.The lid 4 is from a shift rod 8th protrudes, the one moving contact 9 wearing. The moving contact 9 and the fixed contact 7 have slots to generate a magnetic field assisting the extinction of a drawn arc. The shift rod 8th as well as the moving contact 9 are guided longitudinally movable, so that the moving contact 9 from his in the in 1 shown separating position out into a contact position can be transferred, in the moving contact 9 on the fixed contact 7 is applied and a current flow through the vacuum switch 1 is possible. In order for the mobility of the moving contact 9 To ensure this is via a retractable and extendable metal bellows 10 with the lid 4 connected vacuum-tight.

Werden die Kontakte 7 und 9 bei einem über die Vakuumschaltröhre 1 fließenden Strom voneinander getrennt, wird zwischen den Kontakten 7 und 9 ein Lichtbogen gezogen. Im Bereich des Kontaktspaltes kommt es aufgrund der hohen Lichtbogen-temperaturen zu einem Abbrand an den Kontaktflächen der Kontakte 7 und 9 und damit zu einer Bildung von Metalldampf.Be the contacts 7 and 9 at one on the vacuum interrupter 1 flowing stream is separated, between the contacts 7 and 9 pulled an arc. In the area of the contact gap, due to the high arc temperatures, burnup occurs at the contact surfaces of the contacts 7 and 9 and thus to a formation of metal vapor.

Um die Ablagerung dieses Metalldampfes an der Innenseite des Keramikgehäuses 2a und 2b zu vermeiden, ist eine Abschirmung 11 vorgesehen. Die zylinderförmige Abschirmung 11 ist als Hülse mit drei Abschnitten 12, 13 und 14 ausgebildet. Die Abschirmung 11 umgibt die aus dem Festkontakt 7 und dem Bewegkontakt 9 bestehende Kontaktanordnung. Die in 1 im Innern der Vakuumschaltröhre 1 dargestellte Abschirmung 11 dient somit zur Vermeidung von Keramikbedampfung der hohlzylindrischen Keramikgehäuse 2a und 2b.To the deposition of this metal vapor on the inside of the ceramic housing 2a and 2 B to avoid is a shield 11 intended. The cylindrical shield 11 is as a sleeve with three sections 12 . 13 and 14 educated. The shield 11 surrounds the fixed contact 7 and the moving contact 9 existing contact arrangement. In the 1 inside the vacuum interrupter 1 Shielding shown 11 thus serves to avoid ceramic vapor deposition of the hollow cylindrical ceramic housing 2a and 2 B ,

Zur Halterung der als Dampfschirm wirksamen hülsenförmigen Abschirmung 11 ist diese mit einem Befestigungselement 16 verbunden, das mit den als Keramikrohr realisierten Gehäuseteilen 2a und 2b fest verlötet ist.To hold the effective as a vapor shield sleeve-shaped shield 11 this is with a fastener 16 connected, with the realized as a ceramic tube housing parts 2a and 2 B is firmly soldered.

Die Abschirmung 11 besteht aus einem Metall, insbesondere Kupfer oder einer Kupfer enthaltenden Legierung, wie beispielsweise Kupfer-Chrom. Vorzugsweise sind die Endbereiche oder Abschnitte 12, 14 aus Kupfer und der mittlere Bereich oder mittlere Abschnitt 13 aus einer Kupfer-Chrom-Legierung hergestellt.The shield 11 consists of a metal, in particular copper or a copper-containing alloy, such as copper-chromium. Preferably, the end regions or sections 12 . 14 made of copper and the middle section or middle section 13 made of a copper-chromium alloy.

Nachfolgend wird beschrieben, wie die metallische, überwiegend rotationssymmetrische Hülle oder Abschirmung 11 mit Hilfe eines Schmelzdiffusionsverfahrens hergestellt werden kann. Das Verfahren zur Herstellung der Abschirmung 11 führt zu einer Abschirmung 11, deren Werkstoffzusammensetzung sich in axialer Richtung heterogen verhält. In der Abschirmung 11 folgen in axialer Richtung abwechselnd auf einen Abschnitt 12 aus Kupfer ein Abschnitt 13 aus Kupfer-Chrom, und dann ein Abschnitt 14, der wieder aus Kupfer besteht.The following describes how the metallic, predominantly rotationally symmetrical sheath or shielding 11 can be produced by means of a melt diffusion process. The method of making the shield 11 leads to a shield 11 whose material composition behaves heterogeneously in the axial direction. In the shield 11 follow in the axial direction alternately on a section 12 a copper section 13 made of copper-chrome, and then a section 14 which again consists of copper.

Der Aufbau der Abschirmung 11 aus drei Abschnitten 12, 13 und 14 gestattet es, durch den mittleren Abschnitt 13 einen Mittelschirm für Vakuumschaltröhren so zu realisieren, dass die Abschirmung 11 nur im Kontaktspaltbereich der Kontakte 7 und 9 aus Kupfer-Chrom besteht. Der mittlere Abschnitt 13 aus Kupfer-Chrom hat gegenüber einem Dampfschirm nur aus Kupfer den Vorteil der erhöhten Abbrandfestigkeit des Kupfer-Chroms, der verminderten Leitfähigkeit zur Reduzierung von Wirbelströmen und weiterhin den Vorteil der besseren Eigenschaften von Kupfer-Chrom bei Wechselwirkungen des Schaltplasmas mit der Abschirmung 11.The structure of the shield 11 from three sections 12 . 13 and 14 allows it through the middle section 13 to realize a center screen for vacuum interrupters so that the shield 11 only in the contact gap area of the contacts 7 and 9 made of copper-chrome. The middle section 13 copper-chromium has the advantage of enhanced copper-chromium burn-off resistance, reduced conductivity for reducing eddy currents, and the advantage of better copper-chromium interactions in the plasma-shield interaction with the shield than a copper-only vapor shield 11 ,

Das Verfahren zur Herstellung der drei Abschnitte 12, 13, 14 aufweisenden Abschirmung 11 beginnt damit, dass ein Rohrabschnitt, Pressling oder Rohling aus gepresstem hochschmelzendem Metall, beispielsweise mechanisch verdichtetem Chrompulver oder gesintertem Chrompulver, hergestellt wird. Dies kann mit Hilfe einer in 2 schematisch dargestellten Pressform 21 aus Stahl oder einer ähnlich aufgebauten Graphitsinterform erfolgen. Die Pressform 21 besteht im Wesentlichen aus einem Basisteil 23 mit einem ebenen Boden und einem ringförmigen umlaufenden Anschlag 25. Der Anschlag 25 bildet eine zylinderförmige Ausnehmung, in die ein Formzylinderkern 27 einsetzbar ist. Zusammen mit einem den Anschlag 25 auf der Außenseite umgreifenden Hohlzylinder 29 bildet der Formzylinderkern 27 einen Ringraum 31. Der Hohlzylinder 29 ist auf einem Flansch 33 des Basisteils 23 unter Zwischenlage eines Gummirings 35 abgestützt.The method of making the three sections 12 . 13 . 14 having shielding 11 begins with the production of a pipe section, blank or blank from pressed refractory metal, for example mechanically compacted chromium powder or sintered chromium powder. This can be done with the help of a 2 schematically illustrated press mold 21 made of steel or a similarly constructed Graphitsinterform. The mold 21 consists essentially of a base part 23 with a flat bottom and an annular peripheral stop 25 , The stop 25 forms a cylindrical recess into which a Formzylinderkern 27 can be used. Together with a stop 25 on the outside encompassing hollow cylinder 29 forms the cast cylinder core 27 an annulus 31 , The hollow cylinder 29 is on a flange 33 of the base part 23 with the interposition of a rubber ring 35 supported.

Zur Herstellung des mittleren Abschnittes 13 der Abschirmung 11 wird zunächst ein Rohrabschnitt, Rohling oder Pressling mit Hilfe der Pressform 21 oder einer in der Zeichnung nicht dargestellten Graphitsinterform hergestellt, indem der Ringraum 31 beispielsweise mit einer Mischung aus Chrompulver und Kupferpulver bis zu einer vorbestimmten Füllhöhe aufgefüllt wird. Mit Hilfe eines ringförmigen Pressstempels 32 wird dann das im Ringraum 31 vorhandene Pulver verdichtet. Um die Formstabilität des im Ringraum 31 entstehenden Rohlings zu erhöhen, kann es zweckmäßig sein, das Pulver in einer Graphitsinterform zu sintern statt es in einer Pressform 21 aus Stahl zu verdichten. Das Kupferpulver kann eine Körnung von 40–250 μm und das Chrompulver eine Körnung von 50–300 μm aufweisen.For the preparation of the middle section 13 the shield 11 is first a pipe section, blank or compact with the help of the mold 21 or a graphite sinter, not shown in the drawing made by the annulus 31 for example, is filled with a mixture of chromium powder and copper powder to a predetermined level. With the help of an annular press ram 32 then it will be in the annulus 31 existing powder compacted. To the dimensional stability of the in the annulus 31 It may be expedient to sinter the powder in a graphite sinter instead of in a mold 21 made of steel. The copper powder may have a grain size of 40-250 microns and the chromium powder a grain size of 50-300 microns.

3 veranschaulicht schematisch eine Schmelzform 41 zur Herstellung der Abschirmung 11 mit den Abschnitten 12, 13 und 14. Die Schmelzform 41 verfügt über eine kreisscheibenförmige Bodenplatte 43 mit einem Zentrierloch 42 und einer kreisförmig umlaufenden Randleiste 44. Die Bodenplatte 43 sowie die anderen im folgenden noch beschriebenen Einzelteile der Schmelzform 41 bestehen vorzugsweise aus Hartgraphit. 3 schematically illustrates a melt mold 41 for the production of the shield 11 with the sections 12 . 13 and 14 , The melt shape 41 has a circular disk-shaped base plate 43 with a centering hole 42 and a circular peripheral rim 44 , The bottom plate 43 as well as the other parts of the melt mold described below 41 are preferably made of hard graphite.

Das Zentrierloch 42 dient zur Aufnahme eines an einer Formführungssäule 46 ausgebildeten Zapfens 47. Die Randleiste 44 dient zur Führung eines Führungszylinders 48, in den ein unteres Formteil 49, ein mittleres Formteil 51, ein oberes Formteil 53 und ein abschließendes Formteil 55 eingesetzt sind. Die Formteile 49 bis 55 bestehen jeweils aus einem an der Formführungssäule 46 geführten inneren Ringteil 54 und einem vom Führungszylinder 48 geführten äußeren Ringteil 56. Sie berühren sich entlang von Ringflächen, die mit in der Zeichnung erkennbaren Ausnehmungen und Vorsprüngen ineinander greifen. Die Formteile 49 bis 55 bestehen somit jeweils aus einem äußeren Ringteil 56, der gegen den Führungszylinder 48 abgestützt ist, sowie jeweils einem inneren Ringteil 54, der durch die Formführungssäule 46 geführt ist. Zwischen den inneren und äußeren Ringteilen 54, 56 der Formteile 49, 51, 53 und 55 sind jeweils ringförmige oder rohrförmige Hohlräume ausgebildet. Da der Zwischenraum zwischen dem inneren und äußeren Ringteil des unteren Formteils 49 in radialer Richtung kleiner ist als der entsprechende Spalt in den anderen Formteilen 51, 53 und 55, ergibt sich in dem rohrförmigen Hohlraum ein umlaufender Absatz 59.The centering hole 42 serves to accommodate a on a Formführungssäule 46 trained pin 47 , The sidebar 44 serves to guide a guide cylinder 48 into a lower molding 49 , a middle molding 51 , an upper molding 53 and a final molding 55 are used. The moldings 49 to 55 each consist of one on the Formführungssäule 46 guided inner ring part 54 and one of the guide cylinder 48 guided outer ring part 56 , They touch each other along annular surfaces which engage with recognizable in the drawing recesses and projections. The moldings 49 to 55 thus each consist of an outer ring part 56 who is against the leadership cylinder 48 is supported, and in each case an inner ring part 54 passing through the shape guiding column 46 is guided. Between the inner and outer ring parts 54 . 56 the molded parts 49 . 51 . 53 and 55 are each annular or tubular cavities formed. Since the gap between the inner and outer ring part of the lower molding 49 in the radial direction is smaller than the corresponding gap in the other moldings 51 . 53 and 55 , results in the tubular cavity a circumferential paragraph 59 ,

Zur Herstellung der Abschirmung wird der rohrförmige Spalt im Bereich 61 des unteren Formteils 49 mit einem nieder schmelzenden Metall ganz oder teilweise gefüllt. Dabei kann es sich um ein Kupfer-Pulver oder um einen Abschnitt eines Kupfer-Rohres handeln. Der rohrförmige Spaltabschnitt 63 zwischen den beiden Ringteilen des mittleren Formteils 51 dient zur Aufnahme von hoch schmelzendem Metall wie einem rohrförmigen Pressling 65, der beispielsweise in der Pressform 21 aus einer Mischung von Kupferpulver mit einer Körnung von 40–300 μm und Chrompulver mit einer Körnung von 50–300 μm hergestellt wurde.To produce the shield, the tubular gap in the area 61 of the lower molding 49 completely or partially filled with a low-melting metal. This may be a copper powder or a section of a copper tube. The tubular gap section 63 between the two ring parts of the middle molding 51 serves to hold high-melting metal such as a tubular compact 65 for example, in the mold 21 was prepared from a mixture of copper powder with a grain size of 40-300 microns and chrome powder with a grain size of 50-300 microns.

Statt eines Presslings 65 kann auch ein Rohling verwendet werden, der durch Sintern von Chrompulver hergestellt wurde. Dazu kann ein Chrompulver mit einer Körnung von 50–300 μm bei einer Temperatur von 1250°C während 60 min in einem in der Zeichnung nicht dargestellten Vakuumofen geglüht werden. Die Abmessungen des Rohlings oder Presslings 65 sind dabei so gewählt, dass er am umlaufenden Absatz 59 anschlägt und nicht in den Spalt des unteren Formteils 49 absinken kann, auch wenn dieser nur teilweise mit einem Material gefüllt ist. Nach dem Einsetzen des Rohlings oder Presslings 65 in den Spaltabschnitt 63 wird der Spaltabschnitt 67 im Bereich der Formteile 53 und 55 ähnlich wie der rohrförmige Spalt im Bereich 61 mit einem nieder schmelzenden Metall ganz oder teilweise ausgefüllt. Dabei kann es sich wiederum um ein Kupfer-Pulver oder um einen Abschnitt eines Kupfer-Rohres handeln.Instead of a compact 65 It is also possible to use a blank produced by sintering chromium powder. For this purpose, a chromium powder with a grain size of 50-300 microns can be annealed at a temperature of 1250 ° C for 60 min in a vacuum furnace, not shown in the drawing. The dimensions of the blank or compact 65 are chosen so that it is on the circumferential paragraph 59 strikes and not in the gap of the lower molding 49 can sink, even if it is only partially filled with a material. After inserting the blank or compact 65 in the gap section 63 becomes the gap section 67 in the field of molded parts 53 and 55 similar to the tubular gap in the area 61 completely or partially filled with a low-melting metal. This may again be a copper powder or a section of a copper tube.

Wenn die Schmelzform 41 im Vakuum auf die Schmelztemperatur des nieder schmelzenden Metalls, insbesondere des Kupfers, erhitzt wird, füllt das geschmolzene Metall die Schmelzform 41 im unteren Bereich 61 aus. Das niedrig schmelzende Metall, insbesondere Kupfer, im oberen Bereich 67 diffundiert dann durch den Pressling 65 und füllt dessen Poren aus. Dadurch entsteht im rohrförmigen Spaltabschnitt 63 eine Legierung aus dem nieder und hoch schmelzenden Metall. Über die Porigkeit des Rohlings oder rohrförmigen Presslings 65 lässt sich die Legierung in ihrer Zusammensetzung verändern. Bei der vorbeschriebenen Anordnung für die Herstellung der Abschirmung 11 in der Schmelzform 41 wird das niedrig schmelzende Metall aus dem oberen Bereich 67 als Legierungsdepot verwendet. Aus diesem Grunde muss im oberen Bereich 67 eine ausreichende Menge an Material vorgehalten werden, um ein homogenes Gefüge sicherzustellen.When the melt shape 41 is heated in vacuum to the melting temperature of the low-melting metal, in particular of the copper, the molten metal fills the melt mold 41 in the area below 61 out. The low-melting metal, in particular copper, in the upper region 67 then diffuses through the compact 65 and fill its pores. This results in the tubular gap section 63 an alloy of the low and high melting metal. About the porosity of the blank or tubular compact 65 the alloy can be changed in its composition. In the above-described arrangement for the production of the shield 11 in the melt form 41 becomes the low-melting metal from the upper area 67 used as alloy depot. For this reason, must be in the upper range 67 a sufficient amount of material are kept to ensure a homogeneous structure.

Die Einwirkdauer der schmelzflüssigen Phase muss so lange ausgedehnt werden, bis der Rohling oder rohrförmige Pressling 65 vollständig durch das niedrig schmelzende Metall, insbesondere Kupfer, gesättigt ist. Der beschriebene Schmelzvorgang bei einer Temperatur von 1150 bis 1250°C mit einer Haltezeit von 20 bis 60 min erfolgt im Vakuum, um ein Oxidieren der verwendeten Metalle, insbesondere des Kupfers und des Chroms, zu verhindern. Geschieht dies nicht im Vakuum, findet keine Verbindung der Metalle statt.The exposure time of the molten phase must be extended until the blank or tubular compact 65 completely saturated by the low-melting metal, in particular copper. The melting process described at a temperature of 1150 to 1250 ° C with a holding time of 20 to 60 min is carried out in vacuo to prevent oxidation of the metals used, in particular the copper and chromium. If this does not happen in a vacuum, no connection of the metals takes place.

Wenn der in der Schmelzform 41 erstellte Schmelzrohling für die Abschirmung 11 abgekühlt ist, wird er der Schmelzform 41 entnommen. Anschließend kann eine spanabhebende Bearbeitung sowie auch eine spanlose Verformung der Abschirmung 11 erfolgen, um die einbaufertige Abschirmung zu erhalten.When in the melt mold 41 created melting blank for the shield 11 When cooled, it becomes the melted form 41 taken. Subsequently, a machining as well as a chipless deformation of the shield 11 to obtain the ready-to-install shielding.

Die auf die oben beschriebene Weise hergestellte Abschirmung 11 bildet eine hohlzylinderförmige Hülle, in der sich metallische Materialien in axialer Richtung einander abwechseln, wobei die Übergänge zum mittleren Abschnitt 13 abrupt sind. An einem Übergang liegt immer ein nieder schmelzendes Metall und eine Legierung aus dem nieder schmelzenden und hoch schmelzenden Metall vor. Die beschriebene Kombination von Kupfer-Kupfer-Chrom-Kupfer stellt eine Abschirmung 11 dar, die als Dampfschirm in Vakuumschaltröhren 1 in besonders vorteilhafter Weise eingesetzt wird, um im relevanten Kontaktspaltbereich eine erhöhte Abbrandfestigkeit und Reduzierung von Wirbelströmen zu erzielen.The shield prepared in the manner described above 11 forms a hollow cylindrical shell, in which metallic materials alternate in the axial direction, the transitions to the central portion 13 are abrupt. At a junction there is always a low melting point metal and an alloy of the low melting and high melting point metal. The described combination of copper-copper-chromium-copper provides a shield 11 which acts as a vapor screen in vacuum interrupters 1 is used in a particularly advantageous manner to achieve increased erosion resistance and reduction of eddy currents in the relevant contact gap area.

Claims (8)

Verfahren zur Herstellung eines als Abschirmung in einer Vakuumschaltröhre einsetzbaren rohrförmigen Bauteils, bei dem in einer Schmelzform mit einem rohrförmigen Hohlraum ein in axialer Richtung erster Abschnitt des Hohlraumes mit einem nieder schmelzenden Metall gefüllt wird, wobei in dem in axialer Richtung sich anschließenden Abschnitt des Hohlraumes ein mittels eines Pulvers aus hoch schmelzendem Metall hergestellter rohrförmiger poröser Rohling eingebracht wird, und in dem in axialer Richtung sich daran anschließenden Abschnitt des Hohlraumes ein nieder schmelzendes Metall bereitgestellt wird, bevor der Inhalt der Schmelzform im Vakuum für eine zur teilweisen Schmelzdiffusion in den porösen Rohling ausreichende Zeit auf eine ausreichend hohe Temperatur gebracht wird, und nach dem Abkühlen der Schmelzform ein rohrförmiges Bauteil zur Weiterverarbeitung entnommen wird.A method for producing a usable as a shield in a vacuum interrupter tubular member in which in a melt mold with a tubular cavity is filled in the axial direction of the first portion of the cavity with a low-melting metal, wherein in the axially adjoining portion of the cavity, a manufactured by means of a powder of high-melting metal tubular porous blank is introduced, and in the axial A low melting point metal is provided to the adjoining portion of the cavity before the contents of the mold are brought to a sufficiently high temperature in vacuum for a time sufficient for partial melt diffusion into the porous blank, and after cooling the mold to form a tubular member Further processing is taken. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das nieder schmelzende Metall ein Kupfer-Rohr ist.The method of claim 1, wherein the low melting Metal is a copper tube. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das nieder schmelzende Metall Kupfer in Pulverform ist.The method of claim 1, wherein the low melting Metal copper is in powder form. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem der poröse Rohling aus einem aus Kupfer und Chrom bestehenden Pulver durch Pressen in einer Pressform bei einem ausreichend hohem Druck hergestellt wird.Method according to one of claims 1 to 3, wherein the porous blank from a powder consisting of copper and chromium by pressing produced in a mold at a sufficiently high pressure becomes. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem der poröse Rohling dadurch hergestellt wird, dass Chrompulver in einer Sinterform bei einer Temperatur von 1250°C während 60 min in einem Vakuumofen geglüht wird.Method according to one of claims 1 to 3, wherein the porous blank is prepared by adding chromium powder in a sintered form a temperature of 1250 ° C while Annealed for 60 minutes in a vacuum oven becomes. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem zur Herstellung des porösen Rohlings Chrompulver mit einer Körnung von 50–300 μm verwendet wird.The method of claim 5, wherein for the production of the porous one Blank chrome powder with a grain used from 50-300 microns becomes. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem zur Herstellung des porösen Rohlings Kupferpulver mit einer Körnung von 40–300 μm und Chrompulver mit einer Körnung von 50–300 μm verwendet wird.The method of claim 4, wherein for the production of the porous one Blank copper powders with a grain size of 40-300 μm and chromium powder with a grain used from 50-300 microns becomes. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem die Schmelzform im Vakuumofen auf 1150 bis 1250°C mit einer Haltezeit von 20 bis 60 min erhitzt wird.Method according to one of claims 1 to 7, wherein the melt mold in a vacuum oven at 1150 to 1250 ° C is heated with a holding time of 20 to 60 min.
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