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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vakuumschaltkammer mit einem Kapselungsgehäuse und mit einem ersten und einem zweiten Schaltkontaktstück, welche unter Bildung einer Schaltstrecke relativ zueinander bewegbar sind und von denen zumindest eines umgeben von einer Kavität des Kapselungsgehäuses das Kapselungsgehäuse gasdicht durchsetzt.
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Eine derartige Vakuumschaltkammer ist beispielsweise aus der Offenlegungsschrift
DE 199 06 156 A1 bekannt. Die dortige Vakuumschaltkammer weist ein Kapselungsgehäuse sowie ein erstes und ein zweites Schaltkontaktstück auf. Die beiden Schaltkontaktstücke sind relativ zueinander bewegbar. Dabei ragen die beiden Schaltkontaktstücke gasdicht durch das Kapselungsgehäuse der Vakuumschaltkammer hindurch. Bei der bekannten Vakuumschaltkammer ist ein bewegbar durch das Kapselungsgehäuse hindurchgeführtes Schaltkontaktstück von einer Kavität des Kapselungsgehäuses umgeben. Innerhalb der Kavität ist Raum gegeben, um ein Schubkurbelgetriebe an das Schaltkontaktstück anzuschließen. Das bekannte Schubkurbelgetriebe weist ein Pleuel auf, welches aufgrund einer Rotation einer Kurbel ausgelenkt wird. Eine Halterung und Führung des das Kapselungsgehäuse gasdicht durchsetzenden Schaltkontaktstückes erfolgt in einem hohlzylindrischen Bereich des Kapselungsgehäuses. In diesem hohlzylindrischen Bereich ist zum einen eine Abdichtung des Schaltkontaktstückes zum Kapselungsgehäuse zu realisieren und zum anderen ist eine Führung des Schaltkontaktstückes sicherzustellen.
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Bei Vakuumschaltkammern werden hohe Anforderungen an die Gasdichtigkeit des Kapselungsgehäuses gestellt. Mechanische Belastungen einer Dichtung sollten im Interesse einer hohen Lebensdauer vermieden werden. Insbesondere bei beweglich gelagerten Schaltkontaktstücken können unerwünschte Belastungen der Dichtung aufgrund von Bewegungen auftreten. Die unerwünschten Belastungen können die Lebensdauer der Dichtung reduzieren.
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Daher ist es Aufgabe der Erfindung eine Vakuumschaltkammer anzugeben, welche eine möglichst dauerhafte Dichtigkeit zwischen einem Schaltkontaktstück und dem Kapselungsgehäuse gewährleisten.
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Erfindungsgemäß wird dies bei einer Vakuumschaltkammer der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass im Bereich einer Mündungsöffnung der Kavität ein Abstützelement für das Schaltkontaktstück angeordnet ist.
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Eine Kavität formt an dem Kapselungsgehäuse eine taschenartige Höhlung innerhalb der von dem Kapselungsgehäuse umschlossenen Hüllkontur. Die Kavität verkleinert einen innerhalb des Kapselungsgehäuses abgeschlossenen Raum. Die Kavität mündet dabei in einer Wandung des Kapselungsgehäuses und bietet somit eine Möglichkeit, ein Schaltkontaktstück im Bereich der Kavität durch das Kapselungsgehäuse hindurch in das Innere des Kapselungsgehäuses einzuführen. Im Innern des Kapselungsgehäuses befinden sich Kontaktabschnitte der beiden Schaltkontaktstücke. Zwischen den Kontaktabschnitten der beiden Schaltkontaktstücke ist eine Schaltstrecke ausgebildet. Die Schaltkontaktstücke durchsetzen dabei gasdicht das Kapselungsgehäuse, so dass die Schaltkontaktstücke außerhalb des Kapselungsgehäuses elektrisch kontaktierbar sind. Der innerhalb des Kapselungsgehäuses abgeschlossene Raum einer Vakuumschaltkammer ist evakuiert, so dass dort ein möglichst reines Vakuum herrscht. Die Kontaktabschnitte der Schaltkontaktstücke sind in diesem Raum angeordnet.
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Die Kavität ragt taschenartig in das Kapselungsgehäuse hinein. Vorteilhafterweise kann das Kapselungsgehäuse rotationssymmetrisch zu einer Längsachse ausgeformt sein, wobei eine Kavität vorzugsweise an einer Stirnseite angeordnet ist und in ihr mündet. Vorzugsweise kann die Kavität sich koaxial zur Längsachse ausbilden. Die Kavität mündet in einer Wandung des Kapselungsgehäuses. Beispielsweise kann die Wandung eine Stirnseite sein, welche einen kreisförmigen Umfang aufweist, wobei eine Mündungsöffnung zentrisch in der stirnseitigen Wandung liegt. Ein Durchsetzen des Kapselungsgehäuses mit einem Schaltkontaktstück sollte in der Kavität vorzugsweise an einem von der Mündungsöffnung abgewandten Ende (Boden) der Kavität erfolgen. So ist es beispielsweise möglich, das Schaltkontaktstück über die Mündungsöffnung in die Kavität einzuführen und an einem von der Mündungsöffnung abgewandten Ende gasdicht in das Innere des Kapselungsgehäuses eintreten zu lassen. Das von der Mündungsöffnung abgewandte Ende der Kavität kann als Boden ausgeführt sein, welcher beabstandet über Mantelflächen der Kavität die Mündungsöffnung überspannt. Nutzt man nunmehr ein Abstützelement, um das Schaltkontaktstück im Bereich der Mündungsöffnung der Kavität zu stützen, so ist an entgegengesetzten Enden der sich vorzugsweise längs der Längsachse erstreckenden Kavität eine Führung und Positionierung des Schaltkontaktstückes gegeben. Damit ist an einer von einem Hindurchführungsbereich (Boden der Kavität) des Schaltkontaktstückes durch das Kapselungsgehäuse abgewandten Zone (Mündungsöffnung) eine zusätzliche Stützung und Führung des Schaltkontaktstückes gegeben. Das Schaltkontaktstück wird abgestützt, so dass ein Verkippen, Verkanten oder Schwingen des Schaltkontaktstückes relativ zum Kapselungsgehäuse nur noch in einem begrenzten Maße ermöglicht ist. Damit ist das Schaltkontaktstück zum einen im Bereich der gasdichten Durchsetzung (Boden) des Kapselungsgehäuses gehalten und dort auch gasdicht abgedichtet. Zum anderen ist dieses Schaltkontaktstück auch im Bereich der Mündungsöffnung der Kavität abgestützt.
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Als Abstützelement eignen sich beispielsweise Stehbolzen, Stützringe usw., die in einer winkelstarren Ausführung aber auch in einer begrenzt elastisch verformbaren Ausführung verwendet werden können. Das Abstützelement kann sowohl elektrisch isolierend als auch elektrisch leitfähig ausgestaltet sein. Ein Abstützelement kann einteilig oder mehrteilig ausgeführt sein.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass das Abstützelement von dem Schaltkontaktstück durchgriffen die Mündungsöffnung verschließt.
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Mittels des Abstützelementes kann die Mündungsöffnung der Kavität verschlossen werden, so dass ein Eindringen von Fremdkörpern in die Kavität verhindert ist. Ein Hindurchgreifen des Abstützelementes sollte dabei möglichst dichtend ausgeführt sein. Je nach Anforderungen an den Grad der Dichtigkeit eines Verschlusses der Mündungsöffnung kann eine Dichtung unterschiedliche Gestaltungen aufweisen. So ist es beispielsweise möglich, eine Dichtwirkung gegen Fluide oder gegen Stäube vorzusehen. Alternativ kann auch eine Dichtung Nutzung finden, die lediglich gröberen Partikeln ein Eindringen in die Kavität verwehrt.
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Weiterhin kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass das Schaltkontaktstück relativ zum Abstützelement bewegbar ist, oder/und das Abstützelement relativ zur Kavität bewegbar ist.
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Eine bewegbare Lagerung des Schaltkontaktstückes an dem Abstützelement ermöglicht, die Kavität auch für eine Einführung eines relativ zum Kapselungsgehäuse bewegbaren Schaltkontaktstückes zu nutzen. Mittels einer bewegbaren Anordnung des Schaltkontaktstückes ist es möglich, das Schaltkontaktstück außerhalb des Kapselungsgehäuses mit einer Antriebsbewegung zu beaufschlagen und diese Antriebsbewegung in das Innere des Kapselungsgehäuses hinein zu übertragen. Bei einem gleitenden Lagern an dem Abstützelement ist es in einfacher Weise möglich, eine Abstreifdichtung an dem Abstützelement vorzusehen, so dass selbst bei einer Bewegung des Schaltkontaktstückes relativ zum Abstützelement bzw. relativ zu dem Kapselungsgehäuse eine Dichtwirkung gegeben ist. Es ist auch möglich, durch eine erfindungsgemäße Konstruktion mittels einer Kavität ein relativ zum Kapselungsgehäuse ortsfest angeordnetes Schaltkontaktstück zu positionieren. In diesem Falle können beispielsweise Wärmedehnungen zwischen Schaltkontaktstück und Kapselungsgehäuse an einer bewegbaren Lagerung ausgeglichen werden.
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Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass das Abstützelement winkelstarr mit dem zugeordneten Schaltkontaktstück verbunden ist. In diesem Falle kann das Abstützelement beweglich an der zugeordneten Kavität anliegen. Darüber hinaus kann das Abstützelement sowohl relativ zum Schaltkontaktstück als auch relativ zur Kavität bewegbar sein. In diesem Falle ist eine schwimmende Lagerung des Abstützelementes vorgesehen. Soll eine Dichtwirkung an dem Abstützelement erfolgen, so sind entsprechende Dichtungen, die entweder eine Bewegung zulassen oder eine winkelstarre Verbindung dichten, einzusetzen.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass die Kavität elektrisch isolierend oder elektrisch leitend wirkt.
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Die Kavität kann beispielsweise rohrförmig ausgestaltet sein, wobei das Rohr aus einem elektrisch isolierenden Werkstoff gefertigt ist. Damit ist es möglich, die Kavität taschenartig weit in das Innere, möglichst nah in den Bereich der Schaltstrecke zwischen den beiden Schaltkontaktstücken, hineinragen zu lassen. Aufgrund der elektrisch isolierenden Eigenschaft werden elektrische Potentiale nicht durch die Hüllkontur des Kapselungsgehäuses der Vakuumschaltkammer geschleppt. Vorteilhafterweise kann die Kavität beispielsweise aus elektrisch isolierendem Material ausgeformt sein. Hier lassen sich beispielsweise Keramiken oder Kunststoffe einsetzen. Vorteilhaft ist, wenn die Stirnseite, in welcher eine Kavität mündet, elektrisch isolierend wirkt. Die Kavität und die Stirnseite kann in diesem Falle beispielsweise als einstückiger Isolierkörper ausgeformt sein. Über eine elektrisch isolierende Kavität können die das Kapselungsgehäuse durchsetzenden Schaltkontaktstücke voneinander elektrisch isoliert werden. Nutzt man eine elektrisch leitende Kavität, so sollte im Verlauf des Kapselungsgehäuses eine elektrisch isolierende Barriere vorgesehen sein, um die Schaltkontaktstücke am Kapselungsgehäuse voneinander zu isolieren. So kann beispielsweise vorgesehen sein, Stirnseiten des Kapselungsgehäuses aus elektrisch leitendem Material beispielsweise einem Metall zu fertigen, wobei aus zumindest einer der Stirnseiten eine Kavität heraus geformt wurde. In diesem Falle kann beispielsweise in einer Mantelfläche des Kapselungsgehäuses eine elektrisch isolierende Barriere, z. B. in Form eines keramischen Ringes, eingefügt werden. Über die elektrisch isolierende Barriere können die elektrischen Potentiale der Schaltkontaktstücke voneinander getrennt werden. Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass bei der Nutzung mehrerer Kavitäten zumindest eine Kavität elektrisch leitend und zumindest eine Kavität elektrisch isolierend wirkt.
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Weiterhin kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass das Schaltkontaktstück rotationssymmetrisch ausgeformt ist und die Kavität sich koaxial zu dem Kontaktstück erstreckt.
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Ein rotationssymmetrisches Ausformen der Kontaktstücke ist vorteilhaft, wenn eine Bewegung derselben längs ihrer Rotationsachse erfolgen soll. In diesem Falle sollten die Kontaktstücke einander stirnseitig gegenüberstehen, so dass eine Schaltstrecke zwischen einander stirnseitig zugewandten Kontaktabschnitten der Schaltkontaktstücke angeordnet ist. Nutzt man eine koaxial zu einem Schaltkontaktstück angeordnete Kavität, so ist die Mantelfläche des Schaltkontaktstückes von der Kavität umgeben, wobei eine der Stirnseiten (Boden) der Kavität von dem Kontaktstück fluiddicht durchsetzt ist und die andere Stirnseite der Kavität als Mündungsöffnung in einer Wandung des Kapselungsgehäuses der Vakuumschaltkammer ausgebildet ist.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass das Schaltkontaktstück einen sich längs der Rotationsachse erstreckenden Stiel mit einem sich endseitig anschließenden radial erweiterten Kontaktabschnitt aufweist, wobei der Stiel zu mehr als seiner halben Erstreckung in Richtung der Rotationsachse von der Kavität umgeben ist.
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Eine langgestreckte Struktur eines Schaltkontaktstückes mit einem Stiel und sich endseitig anschließendem Kontaktabschnitt ist geeignet, um das Käpselungsgehäuse innerhalb einer Kavität zu durchsetzen und an der Mündungsöffnung der Kavität mittels eines Abstützelementes stabilisiert zu werden.
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Die Kontaktabschnitte der Kontaktstücke sind im Innern des Kapselungsgehäuses angeordnet. Die Stiele der Kontaktstücke durchsetzen das Kapselungsgehäuse jeweils gasdicht. Entsprechend erstrecken sich die Stiele durch den Verlauf der Kavität hindurch. Die Stiele weisen im Vergleich zu ihrem Querschnitt eine deutlich längere axiale Erstreckung auf, wobei die Stiele an entfernt voneinander befindlichen Punkten (Boden und Mündungsöffnung) von Kavitäten abgestützt sind. An dem einen Ende der Kavität ist ein Stiel fluiddicht in das Innere des Kapselungsgehäuses eingeführt und dort auch entsprechend abgedichtet. An dem anderen Ende der Kavität ist das Abstützelement angeordnet. Damit kann eine vereinfachte Positionierung der Stiele der Kontaktstücke an dem Kapselungsgehäuse erfolgen. Ein Verkippen oder Verkanten der Kontaktstücke wird so erschwert. Damit wird die fluiddichte Dichtung an dem Kapselungsgehäuse vor einer zusätzlichen mechanischen Beanspruchung geschützt.
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Vorteilhafterweise kann weiter vorgesehen sein, dass ein längenveränderbares Dichtelement dichtend zwischen Kavität und Schaltkontaktstück angeordnet ist.
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Durch den Einsatz eines längenveränderbaren Dichtelementes ist eine Möglichkeit gegeben, ein Schaltkontaktstück relativ zum Kapselungsgehäuse bewegbar in das Innere des Kapselungsgehäuses einzuführen. Ein längenveränderbares Dichtelement kann beispielsweise eine Kavität umgreifen und sich fluiddicht an diese anlegen. Das längenveränderbare Dichtelement bildet einen fluiddichten Übergang zwischen einem in eine Kavität hineinragenden Schaltkontaktstück und der Kavität aus. Das längenveränderbare Dichtelement verbindet die Kavität des Kapselungsgehäuses mit dem Schaltkontaktstück, welches bewegbar ist. Als längenveränderliches Dichtelement kann sich beispielsweise an einem stirnseitigen Ende der Kavität ein so genannter Faltenbalg befinden, welcher ein reversibles Verformen zulässt. Das längenveränderliche Dichtelement wirkt als Dichtung zwischen Schaltkontaktstück und Kavität des Kapselungsgehäuses.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass das längenveränderbare Dichtelement von einer Schirmhaube umschlossen ist, welche sich bis zu der Kavität erstreckt und relativ zu dieser bewegbar ist.
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Die Schirmhaube kann genutzt werden, um eine Feldbeeinflussung im Innern des Kapselungsgehäuses vorzunehmen. Die Schirmhaube kann beispielsweise an einem Schaltkontaktstück gelagert sein. Vorzugsweise kann die Schirmhaube im Bereich eines sich endseitig radial erweiterten Kontaktabschnittes mit dem Kontaktstück verbunden sein, so dass die Schirmhaube sich um das längenveränderbare Dichtelement herum erstreckt. Die Schirmhaube sollte dabei bis zu der Kavität verlaufen und diese ebenfalls umgreifen. Bei einer Längenveränderung des längenveränderbaren Dichtelementes kann die Schirmhaube auf die Kavität aufgeschoben werden. Das längenveränderbare Dichtelement ist innerhalb eines zwischen Schaltkontaktstück und Schirmhaube begrenzten Ringspaltes angeordnet. Der Ringspalt ist stirnseitig von einer in die Schirmhaube ragenden Kavität begrenzt.
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Die Schirmhaube sollte das elektrische Potential führen, welches das sie positionierende Schaltkontaktstück aufweist.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass beide Schaltkontaktstücke umgeben von jeweils einer Kavität das Kapselungsgehäuse durchsetzen.
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Zwischen dem ersten und dem zweiten Schaltkontaktstück ist eine Schaltstrecke gebildet. Nutzt man nunmehr an beiden Schaltkontaktstücken eine Kavität des Kapselungsgehäuses zur Einführung der Schaltkontaktstücke in das Innere des Kapselungsgehäuses, so ist es möglich, auch beide Schaltkontaktstücke mittels jeweils eines Abstützelementes an der jeweiligen Mündungsöffnung der jeweiligen Kavität zu stabilisieren. Damit ist es möglich, relativ lang bauende Kapselungsgehäuse zur Verfügung zu stellen, welche eine entsprechende Schlagweite entlang ihrer äußeren Oberfläche zur Verfügung stellen, um auch höhere Spannungen zuverlässig im Ausschaltzustand der Vakuumschaltkammer außerhalb des Kapselungsgehäuses voneinander zu isolieren. So kann die Spannungsfestigkeit der Vakuumschaltkammer außerhalb des evakuierten Raumes erhöht werden. Damit ist eine Möglichkeit gegeben, langstielige Schaltkontaktstücke zu verwenden, welche in eine lang bauende Vakuumschaltkammer hineinragen. Mittels einer entsprechenden Abstützung der Schaltkontaktstücke in den Mündungsöffnungen der Kavitäten kann ein Auslenken der Schaltkontaktstücke aus ihrer Koaxiallage verhindert werden. Insbesondere bei einer liegenden Anordnung einer Vakuumschaltkammer kann so einem schwerkraftgetriebenen Verkippen der Schaltkontaktstücke entgegengewirkt werden. Weiterhin ist durch das Vorsehen einer entsprechenden Kavität, die sich in die Hüllkontur des Kapselungsgehäuses taschenartig hineinerstreckt, der eingekapselte Raum im Innern der Vakuumschaltkammer reduziert, welcher mit einem Vakuum zu versehen ist. Die zum Evakuieren der Vakuumschaltkammer nötige Zeit kann reduziert werden, da dass Kapselungsgehäuse bei äußeren gleichbleibenden oder vergrößerten Abmessungen ein reduziertes bzw. gleichbleibendes Volumen des Raumes aufweist.
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Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch in einer Figur gezeigt und nachfolgend näher beschrieben. Dabei zeigt die Figur einen Schnitt durch eine Vakuumschaltkammer.
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Die Figur zeigt eine Vakuumschaltkammer im Querschnitt. Die Vakuumschaltkammer weist ein Kapselungsgehäuse 1 auf. Das Kapselungsgehäuse 1 ist im Wesentlichen rotationssymmetrisch zu einer Längsachse 2 ausgeformt. Außenmantelseitig ist das Kapselungsgehäuse 1 im Wesentlichen mit einer kreiszylinderförmigen Mantelfläche versehen, wobei ein radial erweiterter Mittenabschnitt vorgesehen ist. Die Mantelfläche des Kapselungsgehäuses 1 kann beispielsweise aus einem elektrisch leitfähigen Material, beispielsweise einem Kupferblech o. ä. gefertigt sein. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass lediglich der radial erweiterte Mittenabschnitt als metallische Wandung ausgeführt ist, wobei die sich beiderseits des radial erweiterten Mittenabschnittes zu Stirnseiten des Kapselungsgehäuses 1 erstreckenden Mantelflächen beispielsweise aus einem elektrisch isolierenden Material, wie Keramik o. ä., ausgeformt sind. Vorliegend ist in der Figur jedoch eine außenmantelseitige Ausgestaltung des Kapselungsgehäuses 1 aus einem elektrisch leitfähigen Material vorgesehen. Das Kapselungsgehäuse 1 weist eine erste Stirnseite 3 sowie eine zweite Stirnseite 4 auf. Die beiden Stirnseiten 3, 4 sind lotrecht zur Längsachse 2 angeordnet. Die beiden Stirnseiten 3, 4 des Kapselungsgehäuses 1 sind durch elektrisch isolierende Körper verschlossen. Zwischen den elektrisch isolierenden Stirnseiten 3, 4 befindlich, führt die elektrisch leitfähige Mantelfläche ein schwimmendes elektrisches Potential.
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Elektrisch isolierende Wandungen verschließen jeweils Stirnseiten 3, 4 des Kapselungsgehäuses 1. In den elektrisch isolierenden Wandungen sind jeweils eine erste Kavität 5 sowie eine zweite Kavität 6 eingelassen. Die beiden Kavitäten 5, 6 sind im Wesentlichen gleichartig aufgebaut. Beispielhaft wird zunächst die Konstruktion der ersten Kavität 5 an der ersten Stirnseite 3 beschrieben. Die erste Kavität 5 weist die Form eines Hohlzylinders mit kreisförmigem Querschnitt auf. Die erste Kavität 5 ist koaxial zur Längsachse 2 ausgerichtet, so dass die erste Stirnseite 3 nach Art eines Kreisringes ausgebildet ist, wobei sich zentrisch eine Mündungsöffnung 7 der ersten Kavität 5 in der ersten Stirnseite 3 befindet. Die erste Kavität 5 weist an ihrem von der Mündungsöffnung 7 abgewandten Ende einen Boden 8 auf. Die erste Kavität 5 sowie die Wandung der ersten Stirnseite 3 sind aus elektrisch isolierendem Material gefertigt. In die erste Kavität 5 ragt ein erstes Schaltkontaktstück 9 hinein. Das erste Schaltkontaktstück 9 ist längs der Längsachse 2 bewegbar und weist einen Stiel 9a sowie einen sich endseitig an den Stiel 9a anschließenden radial erweiternden Kontaktabschnitt 9b auf. Das erste Schaltkontaktstück 9 durchsetzt mit seinem Stiel 9a den Boden 8 der ersten Kavität 5. Das erste Schaltkontaktstück 9 ist an der Kavität 5, hier am Boden 8, mechanisch gestützt und geführt. Im Bereich der Mündungsöffnung 7 der ersten Kavität 5 ist ein Abstützelement 10 angeordnet. Das Abstützelement 10 ist vorliegend ringförmig ausgestaltet und verschließt unter Durchtritt des Stieles 9a des ersten Schaltkontaktstückes 9 die Mündungsöffnung 7. Damit ist ein Eindringen von Fremdkörpern in die erste Kavität 5 verhindert. Der Stiel 9a des ersten Schaltkontaktstückes 9 durchsetzt das Abstützelement 10 gleitend. Das Abstützelement 10 ist vorliegend als Ringhülse ausgebildet, welche bündig in die Mündungsöffnung 7 der ersten Kavität 5 eingesetzt ist. Damit ist eine Relativbewegung des ersten Kontaktstückes 9 zu dem Kapselungsgehäuse 1 ermöglicht. Das erste Schaltkontaktstück 9 ist in Richtung der Längsachse 2 verschiebbar. Zum abgedichteten Hindurchführen des ersten Schaltkontaktstückes 9 durch die erste Kavität 5 ist am Boden 8 der ersten Kavität 5 ein Faltenbalg 11 angeordnet. Der Faltenbalg 11 ist ein längenveränderbares Dichtelement. Der Faltenbalg 11 umschließt eine Durchtrittsöffnung des ersten Schaltkontaktstückes 9 am Boden 8 der ersten Kavität 5. Der Faltenbalg 11 ist fluiddicht mit dem Boden 8 der ersten Kavität 5 verbunden und umgreift das erste Schaltkontaktstück 9. Des Weiteren ist der Faltenbalg 11 mit dem Stiel 9a des ersten Schaltkontaktstückes 9 verbunden und umschließt das erste Schaltkontaktstück 9 mantelseitig fluiddicht. Damit ist eine Dichtung zwischen dem ersten Schaltkontaktstück 9 und der ersten Kavität 5 des Kapselungsgehäuses 1 hergestellt. Das erste Schaltkontaktstück 9 durchsetzt das Kapselungsgehäuse 1 im Bereich der ersten Kavität 5. Die erste Kavität 5 umgibt das erste Schaltkontaktstück 9 mantelseitig. Dabei ist die Ausdehnung der ersten Kavität 5 derart gewählt, dass mehr als die Hälfte des Stieles 9a des ersten Schaltkontaktstückes 9 mantelseitig von der ersten Kavität 5a umschlossen ist.
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Der Faltenbalg 11 ist von einer Schirmhaube 12 umgeben. Die Schirmhaube 12 ist am ersten Schaltkontaktstück 9 befestigt und umgibt den Faltenbalg 11 mantelseitig, so dass der Faltenbalg 11 zwischen dem innenliegenden Stiel 9a des ersten Schaltkontaktstückes 9 und der den Faltenbalg 11 umgreifenden Schirmhaube 12 angeordnet ist. Der Faltenbalg 11 ist beispielsweise elektrisch leitfähig und führt das elektrische Potential des ihn tragenden Schaltkontaktstückes 9. Die Schirmhaube 12 ist ebenfalls elektrisch leitfähig und führt ebenfalls das elektrische Potential des sie tragenden Schaltkontaktstückes 9. Somit ist der zwischen Schaltkontaktstück 9 und der Schirmhaube 12 befindliche Ringspalt, der den Faltenbalg aufnimmt, frei von elektrischen Feldern. Der Faltenbalg 11 ist dielektrisch geschirmt angeordnet. Dabei ist die Schirmhaube 12 im Wesentlichen rotationssymmetrisch zur Längsachse 2 ausgerichtet und überragt zum einen den Faltenbalg 11 in Richtung der Längsachse 2 und setzt sich bis in den Bereich der ersten Kavität 5 hinein fort. Die Schirmhaube 12 wird bei einer Bewegung des ersten Schaltkontaktstückes 9 mitbewegt und auf die erste Kavität 5 aufgeschoben.
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Zur Einkoppelung einer Bewegung auf das erste Schaltkontaktstück 9 kann außerhalb des Kapselungsgehäuses 1 einer Antriebskraft an dem Stiel 9a des ersten Schaltkontaktstückes 9 eingespeist werden.
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An der zweiten Stirnseite 4 ist ebenfalls eine elektrisch isolierende Wandung vorgesehen, welche die zweite Stirnseite 4 des Kapselungsgehäuses 1 verschließt. Dabei ist zentrisch in der zweiten Stirnseite 4 eine Mündungsöffnung 7 vorgesehen, an welche sich die zweite Kavität 6 anschließt. Die zweite Kavität 6 ist ebenso wie die erste Kavität 5 mit einer hohlzylinderförmigen Struktur mit kreisförmigem Querschnitt versehen, welche koaxial zur Längsachse 2 ausgerichtet ist. Die zweite Kavität 6 weist ebenfalls einen Boden 8 auf, wobei im Bereich des Bodens 8 ein zweites Schaltkontaktstück 13 das Kapselungsgehäuse 1 durchsetzt. Das zweite Schaltkontaktstück 13 ist ebenso wie das erste Schaltkontaktstück 9 rotationssymmetrisch ausgeformt und koaxial zur Längsachse 2 an dem Kapselungsgehäuse 1 angeordnet. Das zweite Schaltkontaktstück 13 weist einen Stiel 13a, sowie einen sich an den Stiel 13a anschließenden radial erweiterten Kontaktabschnitt 13b auf. Am Boden 8 der zweiten Kavität 6 ragt das zweite Schaltkontaktstück 13 mit seinem Stiel 13a durch eine Wandung des Kapselungsgehäuses 1 hindurch. Das zweite Schaltkontaktstück 13 mit seinem Stiel 13a ist am Boden 8 der zweiten Kavität 6 fluiddicht mit diesem verbunden. Der radial erweiterte Kontaktabschnitt 13b liegt im Innern des Kapselungsgehäuses 1 und liegt dem radial erweiterten Kontaktabschnitt 9b des ersten Schaltkontaktabschnittes 9 stirnseitig gegenüber. Zwischen den beiden radial erweiterten Kontaktabschnitt 9b, 13b des ersten bzw. zweiten Schaltkontaktstückes 9, 13 ist eine Schaltstrecke gebildet. Die Schaltstrecke ist von einem Vakuum umgeben und durchsetzt. Das zweite Schaltkontaktstück 13 ist relativ zum Kapselungsgehäuse 1 ortsfest gelagert. Bei einer Bewegung des ersten Schaltkontaktstückes 9 relativ zum Kapselungsgehäuse 1 und damit auch relativ zum zweiten Schaltkontaktstück 13 öffnet bzw. schließt sich die Schaltstrecke. Die Schaltstrecke liegt im Bereich des radial erweiterten Mittenabschnittes der Mantelfläche des Kapselungsgehäuses 1.
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Im Bereich der Mündungsöffnung 7 der zweiten Kavität 6 ist ein weiteres Abstützelement 10a angeordnet, welches vorliegend baugleich zum Abstützelement 10 der Mündungsöffnung 7 der ersten Stirnseite 3 ausgeführt ist. Am weiteren Abstützelement 10a ist der Stiel 13a des zweiten Schaltkontaktstückes 13 abgestützt, wobei die Mündungsöffnung 7 in der zweiten Stirnseite 4 unter Hindurchragen des zweiten Schaltkontaktstückes 13 durch das weitere Abstützelement 10a verschlossen ist. Vorliegend kann ein winkelstarrer Verbund zwischen dem zweiten Schaltkontaktstück 13 und dem weiteren Abstandselement 10a vorgesehen sein, da an dem zweiten Schaltkontaktstück 13 keine Schaltbewegung erfolgt.
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Die beiden Kavitäten 5, 6 ragen taschenartig in das Kapselungsgehäuses 1 hinein und durchsetzen dessen Hüllkontur. Dadurch wird der im Innern der Hüllkontur zur Verfügung stehende Raum, welcher zu evakuieren ist, in seinem Volumen reduziert, wobei die beiden Schaltkontaktstücke 9, 13 elektrisch isoliert durch die Kavitäten 5, 6 zu den Stirnseiten 3, 4 des Kapselungsgehäuses 1 geführt sind. Außerhalb des Kapselungsgehäuses 1 sind die beiden Schaltkontaktstücke 9, 13 in einen Strompfad einbindbar. Dieser Strompfad kann mittels der Schaltstrecke zwischen den beiden radial erweiterten Kontaktabschnitten 9b, 13b der beiden Schaltkontaktstücke 9, 13 geschaltet werden. Die Wandungen der beiden Stirnseiten 3, 4 sowie die beiden Kavitäten 5, 6 sind aus elektrisch isolierendem Material geformt. Entsprechend ist es möglich, die beiden Stirnseiten 3, 4 mantelseitig über einen elektrisch leitfähigen Mantel zueinander zu positionieren.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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