DE102019216869A1

DE102019216869A1 - Contact bolt for shielding and holding a contact disk, vacuum switching element having a contact disk and method for producing a contact bolt

Info

Publication number: DE102019216869A1
Application number: DE102019216869.8A
Authority: DE
Inventors: Denis Donner; Nicolas Hanuschka; Andreas Lawall; Klaus SCHACHTSCHNEIDER
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2019-10-31
Filing date: 2019-10-31
Publication date: 2021-05-06
Anticipated expiration: 2039-11-01
Also published as: DE102019216869B4

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kontaktbolzen (110, 280) zum Abschirmen und Halten einer Kontaktscheibe (120, 270), insbesondere einer Spiralkontaktscheibe, in einem Vakuum-Schaltelement (200), insbesondere einer Vakuum-Schaltröhre. Der Kontaktbolzen (110, 280) umfasst einen Trägerabschnitt (112, 282), der sich entlang einer Mittelachse (119) erstreckt, wobei mittels des Trägerabschnitts (112, 282) der Kontaktbolzen (110, 280) in dem Vakuum-Schaltelement (200) befestigbar ist, und einen Abschirmabschnitt (111, 281), wobei mittels des Abschirmabschnitts (111, 281) die Kontaktscheibe (120, 270) in Axialrichtung (141) der Mittelachse (119) abschirmbar ist, und wobei der Trägerabschnitt (112, 282) und der Abschirmabschnitt (111, 281) einstückig ausgebildet sind.The present invention relates to a contact bolt (110, 280) for shielding and holding a contact disk (120, 270), in particular a spiral contact disk, in a vacuum switching element (200), in particular a vacuum interrupter. The contact pin (110, 280) comprises a carrier section (112, 282) which extends along a central axis (119), the contact pin (110, 280) being in the vacuum switching element (200) by means of the carrier section (112, 282). can be fastened, and a shielding section (111, 281), wherein the contact disk (120, 270) can be shielded in the axial direction (141) of the central axis (119) by means of the shielding section (111, 281), and wherein the carrier section (112, 282) and the shield portion (111, 281) are integrally formed.

Description

Technisches GebietTechnical area

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kontaktbolzen zum Abschirmen und Halten einer Kontaktscheibe, insbesondere einer Spiralkontaktscheibe, in einem Vakuum-Schaltelement, insbesondere einer Vakuum-Schaltröhre. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Vakuum-Schaltelement, insbesondere eine Vakuumschaltröhre sowie ein Verfahren zum Herstellen eines Kontaktbolzens.The present invention relates to a contact bolt for shielding and holding a contact disk, in particular a spiral contact disk, in a vacuum switching element, in particular a vacuum interrupter. The present invention also relates to a vacuum switching element, in particular a vacuum interrupter, and a method for producing a contact bolt.

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

3 zeigt ein Beispiel eines Kontaktbolzens 310 mit Abschirmscheibe 320 und Kontaktscheibe 330 gemäß des Standes der Technik. Die Abschirmscheibe 320 ist mittels einer Lotfolie auf dem Kontaktbolzen 310 aufgelötet. Die Abschirmscheibe 320 ist über eine Lotverbindung (nicht dargestellt) mit dem Kontaktbolzen 310 verbunden. Die Kontaktscheibe 330 ist wiederum mit einer Lotverbindung (nicht dargestellt) mit einem Verbindungsabschnitt 340 des Kontaktbolzens 310 verbunden. 3 shows an example of a contact bolt 310 with shielding disc 320 and contact washer 330 according to the state of the art. The shielding disk 320 is on the contact bolt by means of a solder foil 310 soldered on. The shielding disk 320 is via a solder connection (not shown) with the contact bolt 310 connected. The contact disc 330 is in turn with a solder connection (not shown) with a connecting section 340 of the contact pin 310 connected.

4 zeigt ein Beispiel einer Vakuum-Schaltröhre 400 gemäß des Standes der Technik, die ein Kontaktsystem 410 bestehend aus einem feststehenden Kontakt 411 und einem axial beweglichen Kontakt 412, aufweist. Sowohl der feststehende Kontakt 411 als auch der axial bewegliche Kontakt 412 sind normalerweise als Kontaktscheiben ausgebildet und in einem vakuumdichten Gehäuse 450 eingeschlossen. Der feststehende Kontaktbolzen 413 ist ein Teil des feststehenden Kontaktes 411. 4th shows an example of a vacuum interrupter 400 according to the prior art, which has a contact system 410 consisting of a fixed contact 411 and an axially movable contact 412 , having. Both the fixed contact 411 as well as the axially movable contact 412 are normally designed as contact disks and in a vacuum-tight housing 450 locked in. The fixed contact bolt 413 is part of the fixed contact 411 .

Der axial bewegliche Kontaktbolzen 414 ist ein Teil des axial beweglichen Kontaktes 412. Der axial bewegliche Kontaktbolzen 414 ist mittels eines Metallfaltenbalgs 460 axial beweglich. Das vakuumdichte Gehäuse 450 besteht aus Keramikisolatoren 451, zwei Endflanschen 452 sowie einem Faltenbalg 460. Mit dem Gehäuse 450 verbunden sind des Weiteren Schirme 441, die an den Isolatoren 451 befestigt sind, sowie Endschirme 442.The axially movable contact pin 414 is part of the axially movable contact 412 . The axially movable contact pin 414 is by means of a metal bellows 460 axially movable. The vacuum-tight housing 450 consists of ceramic insulators 451 , two end flanges 452 and a bellows 460 . With the case 450 connected are also screens 441 attached to the isolators 451 are attached, as well as end screens 442 .

5 zeigt eine Draufsicht eines Spiralkontakts 510 gemäß des Standes der Technik. Der Spiralkontakt 510 umfasst einen ersten Kontaktarm 511, einen zweiten Kontaktarm 512, einen dritten Kontaktarm 513 und einen vierten Kontaktarm 514. Zwischen dem ersten Kontaktarm 511 und dem zweiten Kontaktarm 512 ist ein erster Schlitz 515 ausgebildet. Zwischen dem zweiten Kontaktarm 512 und dem dritten Kontaktarm 513 ist ein zweiter Schlitz 516 ausgebildet. Zwischen dem dritten Kontaktarm 513 und dem vierten Kontaktarm 514 ist ein dritter Schlitz 517 ausgebildet. Zwischen dem vierten Kontaktarm 514 und dem ersten Kontaktarm 511 ist ein vierter Schlitz 518 ausgebildet. Durch den ersten Schlitz 515, den zweiten Schlitz 516, den dritten Schlitz 517 und den vierten Schlitz 518 kann jeweils Metalldampf durch die Kontaktscheibe 510 hindurch treten und sich auf anderen Teilen der Vakuum-Schaltröhre 400, insbesondere auf den Isolatoren 451, ablagern. 5 Figure 12 shows a top view of a coiled contact 510 according to the prior art. The spiral contact 510 comprises a first contact arm 511, a second contact arm 512, a third contact arm 513 and a fourth contact arm 514. A first slot 515 is formed between the first contact arm 511 and the second contact arm 512. A second slot 516 is formed between the second contact arm 512 and the third contact arm 513. A third slot 517 is formed between the third contact arm 513 and the fourth contact arm 514. A fourth slot 518 is formed between the fourth contact arm 514 and the first contact arm 511. Through the first slot 515, the second slot 516, the third slot 517 and the fourth slot 518, metal vapor can pass through the contact disk 510 and onto other parts of the vacuum interrupter 400 , especially on the isolators 451 , deposit.

Solche Metalldampfablagerungen - insbesondere auf den Isolierkörpern der Vakuum-Schaltröhre - können dann auch eine Reduzierung der Spannungsfestigkeit der Vakuum-Schaltröhre zur Folge haben.Such metal vapor deposits - in particular on the insulating bodies of the vacuum interrupter - can then also result in a reduction in the dielectric strength of the vacuum interrupter.

Bei Spiralkontaktsystemen für Vakuum-Schaltröhren tritt Metallplasma durch die Schlitze der Spiralkontaktscheiben und kann zu einer nicht zu vernachlässigenden Bedampfung der dahinterliegenden Teile, insbesondere der Keramiken/Isolatoren führen. Dadurch kann die Spannungsfestigkeit der Schaltröhre bzw. des Vakuum-Schaltelements reduziert werden.In spiral contact systems for vacuum interrupters, metal plasma passes through the slots in the spiral contact disks and can lead to a not negligible vaporization of the parts behind, especially the ceramics / insulators. As a result, the dielectric strength of the interrupter or the vacuum switching element can be reduced.

Bisher wurde hinter der jeweiligen Spiralkontaktscheibe eine Edelstahlscheibe an den Kontaktbolzen gelötet. Diese verhindert die weitere Ausbreitung des Metalldampfes. Dabei werden zwei weitere Bauteile, insbesondere Edelstahlscheibe und Lotfolie, benötigt. Zudem ist ein gewisser Aufwand vonnöten, um die Edelstahlscheibe an dem Kontaktbolzen zu montieren. Ferner ist die genaue Ausrichtung der Edelstahlscheiben arbeitsintensiv. Bei einer ungenauen Ausrichtung der Edelstahlplatten zueinander kann es zum Verwurf des gesamten Vakuum-Schaltelements kommen.Previously, a stainless steel washer was soldered to the contact bolt behind the respective spiral contact disk. This prevents the metal vapor from spreading further. Two additional components, in particular a stainless steel disk and solder foil, are required. In addition, a certain amount of effort is required to mount the stainless steel washer on the contact bolt. Furthermore, the precise alignment of the stainless steel disks is labor-intensive. If the stainless steel plates are incorrectly aligned with one another, the entire vacuum switching element can be discarded.

Darstellung der ErfindungPresentation of the invention

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Kontaktbolzen bereitzustellen mit dem die Spannungsfestigkeit des Vakuum-Schaltelements, insbesondere der Vakuum-Schaltröhre, erhöht ist. Auch ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein kostengünstiges Vakuum-Schaltelement mit hoher Qualität bereitzustellen.It is an object of the present invention to provide a contact bolt with which the dielectric strength of the vacuum switching element, in particular the vacuum interrupter, is increased. It is also an object of the present invention to provide a cost-effective vacuum switching element of high quality.

Diese Aufgabe wird mit einem Kontaktbolzen zum Abschirmen und Halten einer Kontaktscheibe, insbesondere einer Spiralkontaktscheibe, in einem Vakuum-Schaltelement, insbesondere einer Vakuum-Schaltröhre, einem Vakuum-Schaltelement, insbesondere einer Vakuum-Schaltröhre, und einem Verfahren zum Herstellen eines Kontaktbolzens gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst.This object is achieved with a contact bolt for shielding and holding a contact disk, in particular a spiral contact disk, in a vacuum switching element, in particular a vacuum interrupter, a vacuum switching element, in particular a vacuum interrupter, and a method for producing a contact bolt according to the independent Claims solved.

Gemäß eines ersten Aspekts der vorliegenden Erfindung wird ein Kontaktbolzen zum Abschirmen und Halten einer Kontaktscheibe, insbesondere einer Spiralkontaktscheibe, in einem Vakuum-Schaltelement, insbesondere einer Vakuum-Schaltröhre, beansprucht. Der Kontaktbolzen umfasst einen Trägerabschnitt, der sich entlang einer Mittelachse erstreckt, wobei mittels des Trägerabschnitts der Kontaktbolzen in dem Vakuum-Schaltelement befestigbar ist, und einen Abschirmabschnitt, wobei mittels des Abschirmabschnitts die Kontaktscheibe in Axialrichtung der Mittelachse abschirmbar ist, wobei der Trägerabschnitt und der Abschirmabschnitt einstückig ausgebildet sind.According to a first aspect of the present invention, a contact bolt for shielding and holding a contact disk, in particular a spiral contact disk, in a vacuum switching element, in particular a vacuum interrupter, is claimed. The contact pin includes a Carrier section, which extends along a central axis, wherein the contact bolt can be fastened in the vacuum switching element by means of the carrier section, and a shielding section, the contact disk being able to be shielded in the axial direction of the central axis by means of the shielding section, the carrier section and the shielding section being formed in one piece.

Der Kontaktbolzen gemäß der vorliegenden Anmeldung dient insbesondere zum Halten einer Kontaktscheibe in einem Vakuum-Schaltelement. Die Kontaktscheibe ermöglicht dabei das Flie-ßen eines elektrischen Stroms zwischen einer Kontaktscheibe und einer anderen Kontaktscheibe mittels eines Kontaktierens der Kontaktscheibe mit der anderen Kontaktscheibe. Die Kontaktscheibe und die andere Kontaktscheibe können auch außer Kontakt gebracht werden, so dass kein elektrischer Strom fließt. Auch dient der Kontaktbolzen gemäß der vorliegenden Anmeldung zum Abschirmen der Kontaktscheibe vor auftretendem Metallplasma, insbesondere zum Abschirmen der empfindlichen Isolatoren in dem Vakuum-Schaltelement.The contact bolt according to the present application is used in particular to hold a contact disk in a vacuum switching element. The contact disk enables an electrical current to flow between one contact disk and another contact disk by means of the contact disk making contact with the other contact disk. The contact disk and the other contact disk can also be brought out of contact so that no electrical current flows. According to the present application, the contact bolt is also used to shield the contact disk from metal plasma, in particular to shield the sensitive insulators in the vacuum switching element.

Der Kontaktbolzen gemäß der vorliegenden Erfindung weist einen Trägerabschnitt und einen Abschirmabschnitt auf. Der Trägerabschnitt weist eine Mittelachse auf und ist ein sich entlang der Mittelachse erstreckender länglicher Körper. Die Mittelachse des Trägerabschnitts fällt mit der Mittelachse des Vakuum-Schaltelements zusammen, wobei zusammenfallen gemäß der vorliegenden Erfindung bedeutet, dass die beiden Mittelachsen sich parallel zueinander erstrecken und aufeinander abgebildet sind. Insbesondere bedeutet zusammenfallen gemäß der vorliegenden Erfindung, dass die beiden Mittelachsen kollinear sind. Der Trägerabschnitt dient dazu den Kontaktbolzen und somit auch die Kontaktscheibe in dem Vakuum-Schaltelement zu befestigen. Dabei kann der Kontaktbolzen entweder axial beweglich oder unbeweglich in dem Vakuum-Schaltelement gelagert werden. Somit ist der Kontaktbolzen entlang der Mittelachse entweder axial beweglich oder unbeweglich.The contact bolt according to the present invention has a carrier section and a shielding section. The support portion has a central axis and is an elongated body extending along the central axis. The central axis of the carrier section coincides with the central axis of the vacuum switching element, where coincidence means according to the present invention that the two central axes extend parallel to one another and are mapped onto one another. In particular, according to the present invention, coincidence means that the two central axes are collinear. The carrier section is used to fasten the contact bolt and thus also the contact disk in the vacuum switching element. The contact pin can either be axially movable or immovable in the vacuum switching element. The contact pin is thus either axially movable or immovable along the central axis.

Die Mittelachse des Trägerabschnitts erstreckt sich in Axialrichtung. Die Axialrichtung der Mittelachse entspricht der Axialrichtung des Vakuum-Schaltelements. Ferner weist die Mittelachse auch eine Radialrichtung auf, die sich radial von der Mittelachse weg erstreckt.The central axis of the carrier section extends in the axial direction. The axial direction of the central axis corresponds to the axial direction of the vacuum switching element. Furthermore, the central axis also has a radial direction which extends radially away from the central axis.

Der Abschirmabschnitt gemäß der vorliegenden Anmeldung schirmt die Kontaktscheibe in Axialrichtung der Mittelachse ab. Insbesondere schirmt der Abschirmabschnitt die Kontaktscheibe derart ab, dass aus der Spiralkontaktscheibe austretendes Metallplasma sich nicht von der Kontaktscheibe (insbesondere Spiralkontaktscheibe) aus in Axialrichtung in dem Vakuum-Schaltelement ausbreiten kann.The shielding section according to the present application shields the contact disk in the axial direction of the central axis. In particular, the shielding section shields the contact disk in such a way that metal plasma emerging from the spiral contact disk cannot propagate from the contact disk (in particular spiral contact disk) in the axial direction in the vacuum switching element.

Gemäß der vorliegenden Erfindung bedeutet einstückig ausgebildet, dass der Trägerabschnitt und der Abschirmabschnitt aus einem gemeinsamen Werkstück hergestellt sind. Insbesondere sind der Trägerabschnitt und der Abschirmabschnitt nicht nachträglich zusammengefügt. Somit sind der Trägerabschnitt und der Abschirmabschnitt auch aus demselben Material ausgebildet.According to the present invention, formed in one piece means that the carrier section and the shielding section are made from a common workpiece. In particular, the carrier section and the shielding section are not subsequently joined together. The carrier section and the shielding section are thus also formed from the same material.

Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform kann der Abschirmabschnitt eine Stirnfläche mit einem Radius aufweisen, wobei der Radius sich entlang der Radialrichtung zu der Mittelachse erstrecken, wobei der Radius der Stirnfläche einem Radius einer Kontaktscheibe entspricht, so dass die Kontaktscheibe mittels des Abschirmabschnitts in Axialrichtung abschirmbar ist.According to a further exemplary embodiment, the shielding section can have an end face with a radius, the radius extending along the radial direction to the central axis, the radius of the end face corresponding to a radius of a contact disk, so that the contact disk can be shielded in the axial direction by means of the shielding section.

Die Stirnfläche des Abschirmabschnitts gemäß der vorliegenden Anmeldung ist eine abschließende Fläche des Kontaktbolzens, welche in dem Vakuum-Schaltelement der Kontaktscheibe gegenüberliegend beabstandet angeordnet ist. Die Stirnfläche ist kreisrund mit dem Radius ausgebildet. Der Radius erstreckt sich entlang der Radialrichtung und somit ausgehend von der Mittelachse radial von der Mittelachse weg.The end face of the shielding section according to the present application is a closing surface of the contact bolt, which is arranged in the vacuum switching element of the contact disk opposite and spaced apart. The end face is circular with the radius. The radius extends along the radial direction and thus, starting from the central axis, radially away from the central axis.

Gemäß der vorliegenden Erfindung bedeutet, dass sich zwei Radien entsprechen, dass die Radien annähernd gleich sind, insbesondere genau gleich sind. Der Radius der Stirnfläche kann auch etwas kleiner oder etwas größer sein als der Radius der Kontaktscheibe. Etwas kleiner oder etwas größer bedeutet gemäß der vorliegenden Anmeldung, dass der Unterschied der Radien unter 10%, insbesondere unter 5%, der Gesamtlänge des größeren Radius liegt. Ist der Radius der Stirnfläche deutlich größer als der Radius der Kontaktscheibe, wird unnötig Material verwendet und der begrenzte Bauraum unnötig gefüllt. Ist der Radius der Stirnfläche deutlich kleiner als der Radius der Kontaktscheibe, kann die Abschirmung der in Axialrichtung hinter dem Abschirmabschnitt gelegenen Bauteile, insbesondere des Trägerabschnitts, nicht sichergestellt werden. Vorteilhafterweise entspricht der Radius der Stirnfläche dem Radius der Kontaktscheibe, da somit eine optimale Abschirmung mit einem geringen Platzaufwand kombinierbar ist.According to the present invention, that two radii correspond means that the radii are approximately the same, in particular are exactly the same. The radius of the end face can also be somewhat smaller or somewhat larger than the radius of the contact disk. According to the present application, somewhat smaller or somewhat larger means that the difference in the radii is less than 10%, in particular less than 5%, of the total length of the larger radius. If the radius of the end face is significantly larger than the radius of the contact disk, unnecessary material is used and the limited installation space is unnecessarily filled. If the radius of the end face is significantly smaller than the radius of the contact disk, the shielding of the components located in the axial direction behind the shielding section, in particular the carrier section, cannot be ensured. The radius of the end face advantageously corresponds to the radius of the contact disk, since optimal shielding can thus be combined with little space required.

Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform kann der Trägerabschnitt einen Radius aufweisen, der sich entlang der Radialrichtung zu der Mittelachse erstreckt und entlang der Mittelachse variiert, wobei der Abschirmabschnitt einen Radius aufweist, der sich entlang der Radialrichtung zu der Mittelachse erstreckt und entlang der Mittelachse variiert.According to a further exemplary embodiment, the carrier section can have a radius that extends along the radial direction to the Central axis extends and varies along the central axis, wherein the shielding portion has a radius that extends along the radial direction to the central axis and varies along the central axis.

Erfindungsgemäß variieren der Radius des Trägerabschnitts und der Radius des Abschirmabschnitts entlang der Mittelachse. Somit kann ein weicher Übergang zwischen Trägerabschnitt und Abschirmabschnitt sichergestellt werden und Spannungsspitzen im Material des Kontaktbolzens durch kantige bzw. abrupte Übergänge vermieden werden.According to the invention, the radius of the carrier section and the radius of the shielding section vary along the central axis. In this way, a soft transition between the carrier section and the shielding section can be ensured and stress peaks in the material of the contact bolt due to angular or abrupt transitions can be avoided.

Ferner kann durch das Variieren des Radius des Trägerabschnitts und des Abschirmabschnitts das Gewicht und die Form des Kontaktbolzens optimal an die gegebenen geometrischen Vorgaben in dem Vakuum-Schaltelement angepasst werden. Auch kann dadurch Gewicht des Kontaktbolzens eingespart werden.Furthermore, by varying the radius of the carrier section and the shielding section, the weight and the shape of the contact bolt can be optimally adapted to the given geometric specifications in the vacuum switching element. This also saves the weight of the contact bolt.

Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform kann ein größter Radius des Trägerabschnitts kleiner sein als ein größter Radius des Abschirmabschnitts.According to a further exemplary embodiment, a largest radius of the carrier section can be smaller than a largest radius of the shielding section.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist der größte Radius des Abschirmabschnitts an der Stirnfläche des Abschirmabschnitts gegeben. Wenn dieser größte Radius größer ist als der größte Radius des Trägerabschnitts, kann insbesondere Gewicht des Kontaktbolzens eingespart werden und die Montage des Vakuum-Schaltelements kann vereinfacht werden. Der größte Radius des Trägerabschnitts kann gemäß der vorliegenden Erfindung an einem beliebigen Punkt entlang der Mittelachse liegen. Bevorzugt ist der größte Radius des Trägerabschnitts an einem der Stirnfläche des Abschirmabschnitts in Axialrichtung entgegengesetzten Ende des Kontaktbolzens angeordnet. Somit kann eine sichere und stabile Lagerung des unbeweglichen Kontaktbolzens im Gehäuse des Vakuum-Schaltelements sichergestellt werden.According to the present invention, the largest radius of the shielding section is given at the end face of the shielding section. If this largest radius is larger than the largest radius of the carrier section, in particular the weight of the contact bolt can be saved and the assembly of the vacuum switching element can be simplified. According to the present invention, the greatest radius of the carrier section can lie at any point along the central axis. The largest radius of the carrier section is preferably arranged on an end of the contact pin which is opposite the end face of the shielding section in the axial direction. A secure and stable mounting of the immovable contact bolt in the housing of the vacuum switching element can thus be ensured.

Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform kann der Kontaktbolzen als ein unbeweglicher Kontaktbolzen ausgebildet sein, wobei ein kleinster Radius an einem Übergang zwischen dem Trägerabschnitt und dem Abschirmabschnitt vorgesehen ist.According to a further exemplary embodiment, the contact pin can be designed as an immovable contact pin, a smallest radius being provided at a transition between the carrier section and the shielding section.

Der unbewegliche Kontaktbolzen gemäß der vorliegenden Anmeldung ist starr im Gehäuse des Vakuum-Schaltelements gelagert und ist in Axialrichtung unbeweglich. Somit ist eine Bewegung in Axialrichtung des unbeweglichen Kontaktbolzens in dem Vakuum-Schaltelement nicht verunmöglicht. Ferner ist der unbewegliche Kontaktbolzen auch in Radialrichtung und rotatorisch unbeweglich gelagert.The immovable contact bolt according to the present application is rigidly mounted in the housing of the vacuum switching element and is immovable in the axial direction. Movement in the axial direction of the immovable contact pin in the vacuum switching element is therefore not impossible. Furthermore, the immovable contact pin is also mounted immovably in the radial direction and in a rotational manner.

Wenn der kleinste Radius gemäß der vorliegenden Erfindung bei einem unbeweglichen Kontaktbolzen an einem Übergang zwischen dem Trägerabschnitt und dem Abschirmabschnitt vorgesehen ist, kann sichergestellt werden, dass der Radius der Stirnfläche dem Radius der Kontaktscheibe entspricht und ein Radius am der Stirnfläche in Axialrichtung gegenüberliegenden Ende des Kontaktbolzens an die gegebenen geometrischen Vorgaben des Gehäuses des Vakuum-Schaltelements optimal angepasst ist. Somit kann die Geometrie angepasst werden und eine Dicke des Abschirmabschnitts optimiert werden. Folglich kann Gewicht des Kontaktbolzens eingespart werden.If the smallest radius according to the present invention is provided for an immovable contact bolt at a transition between the carrier section and the shielding section, it can be ensured that the radius of the end face corresponds to the radius of the contact disk and a radius at the end of the contact bolt opposite the end face in the axial direction is optimally adapted to the given geometric specifications of the housing of the vacuum switching element. The geometry can thus be adapted and a thickness of the shielding section can be optimized. Consequently, the weight of the contact pin can be saved.

Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform kann sich der Radius des Trägerelements linear, exponentiell und/oder mit einem Sprung verändern.According to a further exemplary embodiment, the radius of the carrier element can change linearly, exponentially and / or with a jump.

Der Radius des Trägerelements ändert sich gemäß der vorliegenden Erfindung entlang der Mittelachse in Axialrichtung in einer Ebene, welche durch die Axialrichtung und die Radialrichtung aufgespannt wird.According to the present invention, the radius of the carrier element changes along the central axis in the axial direction in a plane which is spanned by the axial direction and the radial direction.

Ändert sich der Radius des Trägerabschnitts gemäß der vorliegenden Erfindung linear kann vorteilhafterweise ein sanfter Übergang zwischen unterschiedlichen Radien bereitgestellt werden, bei dem Spannungsspitzen im Material vermieden werden.If the radius of the carrier section changes linearly according to the present invention, a smooth transition between different radii can advantageously be provided, in which stress peaks in the material are avoided.

Ändert sich der Radius des Trägerabschnitts gemäß der vorliegenden Erfindung exponentiell kann vorteilhafterweise ein Übergang zwischen unterschiedlichen Radien auf einem vergleichsweise kurzen Stück in Axialrichtung bereitgestellt werden und gleichzeitig Spannungsspitzen im Material des Kontaktbolzens vermieden werden.If the radius of the carrier section changes exponentially according to the present invention, a transition between different radii can advantageously be provided over a comparatively short piece in the axial direction and at the same time stress peaks in the material of the contact bolt can be avoided.

Ändert sich der Radius des Trägerabschnitts gemäß der vorliegenden Erfindung mit einem Sprung kann vorteilhafterweise auf einem kürzest möglichen Stück in Axialrichtung ein Übergang zwischen zwei Radien bereitgestellt werden. Ferner kann ein Anschlag für Bauteile des Gehäuses des Vakuum-Schaltelements bereitgestellt werden.If the radius of the carrier section according to the present invention changes with a jump, a transition between two radii can advantageously be provided over a shortest possible section in the axial direction. Furthermore, a stop for components of the housing of the vacuum switching element can be provided.

Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform kann sich der Radius des Abschirmabschnitts linear, exponentiell und/oder mit einem Sprung ändern.According to a further exemplary embodiment, the radius of the shielding section can change linearly, exponentially and / or with a jump.

Der Radius des Abschirmabschnitts ändert sich gemäß der vorliegenden Erfindung entlang der Mittelachse in Axialrichtung in einer Ebene, welche durch die Axialrichtung und die Radialrichtung aufgespannt wird.According to the present invention, the radius of the shielding section changes along the central axis in the axial direction in a plane which is spanned by the axial direction and the radial direction.

Ändert sich der Radius des Abschirmabschnitts gemäß der vorliegenden Erfindung linear kann vorteilhafterweise ein sanfter Übergang zwischen unterschiedlichen Radien bereitgestellt werden, bei dem Spannungsspitzen im Material vermieden werden.If the radius of the shielding section changes linearly according to the present invention, a smooth transition can advantageously be achieved between different radii are provided, in which stress peaks in the material are avoided.

Ändert sich der Radius des Abschirmabschnitts gemäß der vorliegenden Erfindung exponentiell kann vorteilhafterweise ein Übergang zwischen unterschiedlichen Radien auf einem vergleichsweise kurzen Stück in Axialrichtung bereitgestellt werden und gleichzeitig Spannungsspitzen im Material des Kontaktbolzens vermieden werden.If the radius of the shielding section changes exponentially according to the present invention, a transition between different radii can advantageously be provided over a comparatively short piece in the axial direction and at the same time stress peaks in the material of the contact bolt can be avoided.

Ändert sich der Radius des Abschirmabschnitts gemäß der vorliegenden Erfindung mit einem Sprung kann vorteilhafterweise auf einem kürzest möglichen Stück in Axialrichtung ein Übergang zwischen zwei Radien bereitgestellt werden. Ferner kann ein Anschlag für Bauteile des Gehäuses des Vakuum-Schaltelements bereitgestellt werden.If the radius of the shielding section according to the present invention changes with a jump, a transition between two radii can advantageously be provided over the shortest possible distance in the axial direction. Furthermore, a stop for components of the housing of the vacuum switching element can be provided.

Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform kann der Kontaktbolzen aus Kupfer bestehen.According to a further exemplary embodiment, the contact pin can be made of copper.

Kupfer weist vorteilhafterweise eine gute Stromleitfähigkeit und eine gute Bearbeitbarkeit sowie Haltbarkeit auf.Copper advantageously has good electrical conductivity and good machinability and durability.

Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform kann der Kontaktbolzen ein massiver Körper sein.According to a further exemplary embodiment, the contact pin can be a solid body.

Ein massiver Körper gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Bauteil, welches keine Hohlräume in seinem Inneren aufweist. Mit anderen Worten ist ein massiver Körper ein Körper aus einem Vollmaterial. Wenn der Kontaktbolzen als massiver Körper ausgebildet ist, ist der Kontaktbolzen vorteilhafterweise besonders widerstandsfähig gegen Ermüdung und/oder Bruch. A solid body according to the present invention is a component which has no cavities in its interior. In other words, a solid body is a body made from a solid material. If the contact pin is designed as a solid body, the contact pin is advantageously particularly resistant to fatigue and / or breakage.

Gemäß eines weiteren Aspekts der vorliegenden Erfindung wird ein Vakuum-Schaltelement, insbesondere eine Vakuum-Schaltröhre beansprucht. Das Vakuum-Schaltelement umfasst eine erste Kontaktscheibe, eine zweite Kontaktscheibe, einen unbeweglichen erfindungsgemäßen Kontaktbolzen, einen beweglichen Kontaktbolzen, wobei der bewegliche Kontaktbolzen insbesondere ein erfindungsgemäßer Kontaktbolzen ist, wobei der unbewegliche Kontaktbolzen mit der ersten Kontaktscheibe derart verbunden ist, dass der unbewegliche Kontaktbolzen die erste Kontaktscheibe in Axialrichtung abschirmt, wobei der bewegliche Kontaktbolzen mit der zweiten Kontaktscheibe derart verbunden ist, dass der bewegliche Kontaktbolzen die zweite Kontaktscheibe in Axialrichtung abschirmt.According to a further aspect of the present invention, a vacuum switching element, in particular a vacuum interrupter, is claimed. The vacuum switching element comprises a first contact disk, a second contact disk, an immovable contact bolt according to the invention, a movable contact bolt, wherein the movable contact bolt is in particular a contact bolt according to the invention, wherein the immobile contact bolt is connected to the first contact disk in such a way that the immovable contact bolt is the first Shields the contact washer in the axial direction, the movable contact pin being connected to the second contact washer in such a way that the movable contact pin shields the second contact washer in the axial direction.

Der unbewegliche Kontaktbolzen gemäß der vorliegenden Erfindung ist in dem Vakuum-Schaltelement axial unbeweglich gelagert. D.h. der unbewegliche Kontaktbolzen kann sich in seinem Lager in dem Gehäuse des Vakuum-Schaltelements entlang seiner Axialrichtung nicht bewegen.The immovable contact pin according to the present invention is axially immovable in the vacuum switching element. That is, the immovable contact pin cannot move in its bearing in the housing of the vacuum switching element along its axial direction.

Der bewegliche Kontaktbolzen gemäß der vorliegenden Erfindung ist in dem Vakuum-Schaltelement axial beweglich gelagert, insbesondere ist der bewegliche Kontaktbolzen mittels eines Faltenbalgs axial beweglich. D.h. der bewegliche Kontaktbolzen kann sich in seinem Lager in dem Gehäuse des Vakuum-Schaltelements entlang seiner Axialrichtung um eine vorgegebene axiale Strecke bewegen.The movable contact pin according to the present invention is mounted in an axially movable manner in the vacuum switching element, in particular the movable contact pin is axially movable by means of a bellows. That is, the movable contact pin can move in its bearing in the housing of the vacuum switching element along its axial direction by a predetermined axial distance.

Vorteilhafterweise sind sowohl der bewegliche Kontaktbolzen als auch der unbewegliche Kontaktbolzen als erfindungsgemäßer Kontaktbolzen ausgebildet. Somit kann ein kostengünstiges und zuverlässiges Vakuum-Schaltelement mit guter Spannungsfestigkeit bereitgestellt werden.Both the movable contact bolt and the immovable contact bolt are advantageously designed as contact bolts according to the invention. An inexpensive and reliable vacuum switching element with good dielectric strength can thus be provided.

Die erste Kontaktscheibe wird mittels Lötens an dem unbeweglichen Kontaktbolzen befestigt. Die zweite Kontaktscheibe wird ebenfalls mittels Lötens an dem beweglichen Kontaktbolzen befestigt. Die erste Kontaktscheibe und die zweite Kontaktscheibe werden in der Vakuum-Schaltröhre derart angeordnet, dass sich eine Stirnfläche der ersten Kontaktscheibe und eine Stirnfläche der zweiten Kontaktscheibe kontaktieren und dabei ein Strom über die erste Kontaktscheibe und die zweite Kontaktscheibe zwischen dem unbeweglichen Kontaktbolzen und dem beweglichen Kontaktbolzen fließen kann.The first contact disk is attached to the immovable contact bolt by means of soldering. The second contact disk is also attached to the movable contact bolt by means of soldering. The first contact disk and the second contact disk are arranged in the vacuum interrupter in such a way that an end face of the first contact disk and an end face of the second contact disk contact each other and a current flows through the first contact disk and the second contact disk between the immovable contact bolt and the movable contact bolt can flow.

Durch die axiale Bewegung des beweglichen Kontaktbolzens relativ zu dem unbeweglichen Kontaktbolzen können die erste Kontaktscheibe und die zweite Kontaktscheibe miteinander in Kontakt gebracht werden, so dass ein Strom zwischen dem unbeweglichen Kontaktbolzen und dem beweglichen Kontaktbolzen fließt. Wenn die erste Kontaktscheibe und die zweite Kontaktscheibe durch die axiale Bewegung des beweglichen Kontaktbolzens relativ zu dem unbeweglichen Kontaktbolzen auseinander bewegt werden, wird der Stromfluss zwischen dem unbeweglichen Kontaktbolzen und dem beweglichen Kontaktbolzen unterbrochen.As a result of the axial movement of the movable contact pin relative to the immovable contact pin, the first contact disk and the second contact disk can be brought into contact with one another, so that a current flows between the immovable contact pin and the movable contact pin. When the first contact washer and the second contact washer are moved apart by the axial movement of the movable contact bolt relative to the immovable contact bolt, the flow of current between the immovable contact bolt and the movable contact bolt is interrupted.

Gemäß eines noch weiteren Aspekts der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Herstellen eines erfindungsgemäßen Kontaktbolzens beansprucht.According to yet another aspect of the present invention, a method for producing a contact bolt according to the invention is claimed.

Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform kann das Verfahren einen Drehprozess aufweisen.According to a further exemplary embodiment, the method can have a turning process.

Ein Drehprozess gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Drehen und somit ein Spanen mit geometrisch bestimmter Schneide.A turning process according to the present invention is turning and thus machining with a geometrically defined cutting edge.

Mittels des Drehprozesses kann vorteilhafterweise die gewünschte Kontur des Kontaktbolzens kostengünstig hergestellt werden.The desired contour of the contact pin can advantageously be produced inexpensively by means of the turning process.

Gemäß eines weiteren Aspekts der vorliegenden Erfindung kann das Verfahren einen Kaltumformprozess vor dem Drehprozess umfassen.According to a further aspect of the present invention, the method can include a cold forming process before the turning process.

Ein vorgeschalteter Kaltumformprozess gemäß der vorliegenden Erfindung kann vorteilhafterweise, insbesondere bei der Verwendung von Kupfer als Material für den Kontaktbolzen, die Menge eines auftretenden Abfallprodukts während des Drehprozesses, insbesondere des auftretenden Kupferschrotts, verringern.An upstream cold forming process according to the present invention can advantageously, in particular when using copper as the material for the contact bolt, reduce the amount of waste product that occurs during the turning process, in particular of the copper scrap that occurs.

Mit anderen Worten wird erfindungsgemäß ein Dampfschutz durch eine entsprechende geometrische Ausprägung der Kontaktbolzen gewährleistet. Der erfindungsgemäße Kontaktbolzen kann ferner durch Kaltpressen in einem entsprechenden Werkzeug hergestellt werden.In other words, according to the invention, vapor protection is ensured by a corresponding geometric configuration of the contact pins. The contact bolt according to the invention can also be produced by cold pressing in a corresponding tool.

Es wird darauf hingewiesen, dass die hier beschriebenen Ausführungsformen lediglich eine beschränkte Auswahl an möglichen Ausführungsvarianten der Erfindung darstellen. So ist es möglich, die Merkmale einzelner Ausführungsformen in geeigneter Weise miteinander zu kombinieren, so dass für den Fachmann mit den hier expliziten Ausführungsvarianten eine Vielzahl von verschiedenen Ausführungsformen als offensichtlich offenbart anzusehen sind.It is pointed out that the embodiments described here represent only a limited selection of possible embodiment variants of the invention. It is thus possible to combine the features of individual embodiments with one another in a suitable manner, so that for the person skilled in the art, with the embodiment variants explicitly shown here, a large number of different embodiments are to be seen as obviously disclosed.

FigurenlisteFigure list

Im Folgenden werden zur weiteren Erläuterung und zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren näher beschrieben.

1 zeigt eine Seitenansicht eines Kontaktbolzens gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung mit einer Kontaktscheibe.
2 zeigt einen Halbschnitt eines Vakuum-Schaltelements gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
3 zeigt eine Seitenansicht eines Beispiels eines Kontaktbolzens gemäß des Standes der Technik.
4 zeigt ein Beispiel einer Vakuum-Schaltröhre gemäß des Standes der Technik.
5 zeigt eine Draufsicht eines Spiralkontakts gemäß des Standes der Technik.

In the following, for further explanation and for a better understanding of the present invention, exemplary embodiments are described in more detail with reference to the accompanying figures.

1 shows a side view of a contact pin according to an embodiment of the present invention with a contact washer.
2 shows a half section of a vacuum switching element according to an embodiment of the present invention.
3 shows a side view of an example of a contact pin according to the prior art.
4th shows an example of a vacuum interrupter according to the prior art.
5 shows a plan view of a spiral contact according to the prior art.

Detaillierte Beschreibung von exemplarischen AusführungsformenDetailed description of exemplary embodiments

Gleiche oder ähnliche Komponenten sind in den Figuren mit gleichen Bezugsziffern versehen. Die Darstellung in den Figuren ist schematisch und nicht maßstäblich.Identical or similar components are provided with the same reference numbers in the figures. The representation in the figures is schematic and not to scale.

1 zeigt eine Seitenansicht eines Kontaktbolzens 110 gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung mit einer Kontaktscheibe 120. Der Kontaktbolzen 110 ist über den Verbindungsabschnitt 130 des Kontaktbolzens 110 fest mit der Kontaktscheibe 120 verbunden. Die Kontaktscheibe 120 weist einen Radius 124 auf. Der Verbindungsabschnitt 130 ist zwischen einer Stirnfläche 113 des Abschirmabschnitts 111 und der Kontaktscheibe 120 angeordnet. Die Stirnfläche 113 des Abschirmabschnitts 111 weist einen Radius 114 auf. 1 shows a side view of a contact pin 110 according to an embodiment of the present invention with a contact disk 120 . The contact bolt 110 is about the connection section 130 of the contact pin 110 firmly to the contact disc 120 connected. The contact disc 120 has a radius 124 on. The connecting section 130 is between an end face 113 of the shielding section 111 and the contact disc 120 arranged. The frontal area 113 of the shielding section 111 has a radius 114 on.

Wie in 1 gezeigt entspricht der Radius 114 der Stirnfläche 113 dem Radius 124 der Kontaktscheibe 120, so dass die Kontaktscheibe 120 in Axialrichtung 141 der Mittelachse 119 abgeschirmt ist. Insbesondere sind der Trägerabschnitt 112 und der in 1 links von der Stirnfläche 113 liegende Teil des Abschirmabschnitt 111, d.h. der Teil des Abschirmabschnitts 111, der von der Kontaktscheibe 120 aus gesehen hinter der Stirnfläche 113 liegt, abgeschirmt.As in 1 shown corresponds to the radius 114 the face 113 the radius 124 the contact disc 120 so that the contact washer 120 in the axial direction 141 the central axis 119 is shielded. In particular, the support section 112 and the in 1 to the left of the face 113 lying part of the shielding section 111 , ie the part of the shielding section 111 that of the contact disc 120 seen from behind the face 113 lies, shielded.

Der Trägerabschnitt 112 und der Abschirmabschnitt 111 sind einstückig aus einem einzigen Werkstück, insbesondere einem Vollmaterial Werkstück, ausgebildet.The carrier section 112 and the shield portion 111 are integrally formed from a single workpiece, in particular a solid workpiece.

2 zeigt einen Halbschnitt eines Vakuum-Schaltelements 200 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 2 shows a half section of a vacuum switching element 200 according to an embodiment of the present invention.

Das Vakuum-Schaltelement 200 umfasst ein vakuumdichtes Gehäuse 250, welches aus zwei Endflanschen 252 sowie zwei Isolatoren 251 gebildet ist. In dem vakuumdichten Gehäuse 250 ist eine Kontaktanordnung 210 angeordnet. Die Kontaktanordnung 210 besteht aus einer ersten Kontaktscheibe 120 und einer zweiten Kontaktscheibe 270. Die erste Kontaktscheibe 120 ist starr mit einem unbeweglichen Kontaktbolzen 110 verbunden und die zweite Kontaktscheibe 270 ist starr mit einem axial beweglichen Kontaktbolzen 280 verbunden. Der unbewegliche Kontaktbolzen 110 ist in dem Endflansch 252 axial unbeweglich gelagert. Der axial bewegliche Kontaktbolzen 280 ist mittels eines Faltenbalgs 260 in dem Endflansch 252 axial beweglich gelagert. D.h. der axial bewegliche Kontaktbolzen 280 kann sich über den Faltenbalg 260 entlang der Axialrichtung 141 der Mittelachse 119 bewegen.The vacuum switching element 200 includes a vacuum-tight housing 250 , which consists of two end flanges 252 as well as two isolators 251 is formed. In the vacuum-tight housing 250 is a contact arrangement 210 arranged. The contact arrangement 210 consists of a first contact disc 120 and a second contact disc 270 . The first contact disc 120 is rigid with an immovable contact pin 110 connected and the second contact disc 270 is rigid with an axially movable contact pin 280 connected. The immovable contact bolt 110 is in the end flange 252 axially immovable. The axially movable contact pin 280 is by means of a bellows 260 in the end flange 252 axially moveable. Ie the axially movable contact pin 280 can spread over the bellows 260 along the axial direction 141 the central axis 119 move.

Wie in 2 dargestellt sind die erste Kontaktscheibe 120 und die zweite Kontaktscheibe 270 in direktem Kontakt, so dass ein Strom zwischen dem unbeweglichen Kontaktbolzen 110 und dem axial beweglichen Kontaktbolzen 280 fließen kann.As in 2 the first contact disk is shown 120 and the second contact disc 270 in direct contact so that a current between the immovable contact pin 110 and the axially movable contact pin 280 can flow.

Die Isolatoren 251 sind mittels eines Abschirmelements 241 und Endabschirmelementen 242 von der ersten Kontaktscheibe 120 und der zweiten Kontaktscheibe 270 derart abgeschirmt, dass von der ersten Kontaktscheibe 120 und/oder der zweiten Kontaktscheibe 270 austretender Metalldampf sich nicht auf den Isolatoren 251 ablagern kann.The isolators 251 are by means of a shielding element 241 and end shields 242 from the first contact disc 120 and the second contact disc 270 shielded in such a way that from the first contact disk 120 and / or the second contact disk 270 escaping metal vapor does not touch the insulators 251 can deposit.

Der unbewegliche Kontaktbolzen 110 weist einen Abschirmabschnitt 111 mit einer Stirnfläche 113 und einen Trägerabschnitt 112 auf. Der axial bewegliche Kontaktbolzen 280 weist einen Abschirmabschnitt 281 mit einer Stirnfläche 283 und einen Trägerabschnitt 282 auf.The immovable contact bolt 110 has a shield portion 111 with an end face 113 and a support section 112 on. The axially movable contact pin 280 has a shield portion 281 with an end face 283 and a support section 282 on.

Die Stirnfläche 113 des Abschirmabschnitts 111 weist einen Radius 114 auf, der annähernd dem Radius 124 der ersten Kontaktscheibe 120 entspricht. Annähernd bedeutet gemäß der vorliegenden Erfindung, dass wie in 2 gezeigt, der Radius 114 nur etwas kleiner ist als der Radius 124. Erfindungsgemäß kann der Radius 114 auch etwas größer sein als der Radius 124 (in 2 nicht dargestellt). Mit anderen Worten können erfindungsgemäß der Radius 114 und der Radius 124 eine Größenabweichung voneinander aufweisen. Somit kann der unbewegliche Kontaktbolzen 110, insbesondere der in 2 rechts von der Stirnfläche 113 dargestellt Teil des Abschirmabschnitts 111 und der Trägerabschnitt 112 gegen Metalldampf abgeschirmt werden, der von der ersten Kontaktscheibe 120 austritt.The frontal area 113 of the shielding section 111 has a radius 114 on, which is approximately the radius 124 the first contact disc 120 corresponds to. Approximately means according to the present invention that as in 2 shown the radius 114 is only slightly smaller than the radius 124 . According to the invention, the radius 114 also be slightly larger than the radius 124 (in 2 not shown). In other words, according to the invention, the radius 114 and the radius 124 have a size deviation from each other. Thus, the immovable contact pin 110 , especially the in 2 to the right of the face 113 shown part of the shielding section 111 and the support section 112 shielded against metal vapor from the first contact disk 120 exit.

Der Radius 215 des Trägerabschnitts 112 variiert. Ein Radius 216 des Abschirmabschnitts 111 variiert ebenfalls zwischen dem Radius 114 der Stirnfläche 113 und dem Radius 215 des Trägerabschnitts 112.The radius 215 of the carrier section 112 varies. One radius 216 of the shielding section 111 also varies between the radius 114 the face 113 and the radius 215 of the carrier section 112 .

Die Stirnfläche 283 des Abschirmabschnitts 281 weist einen Radius 284 auf, der annähernd dem Radius 274 der zweiten Kontaktscheibe 270 entspricht. Annähernd bedeutet gemäß der vorliegenden Erfindung, dass wie in 2 gezeigt, der Radius 284 der Stirnfläche 283 nur etwas kleiner ist als der Radius 274 der zweiten Kontaktscheibe 270. Erfindungsgemäß kann der Radius 284 auch etwas größer sein als der Radius 274 (in 2 nicht dargestellt). Mit anderen Worten können erfindungsgemäß der Radius 284 und der Radius 274 eine Größenabweichung voneinander aufweisen. Somit kann der bewegliche Kontaktbolzen 280, insbesondere der in 2 links von der Stirnfläche 283 dargestellt Teil des Abschirmabschnitts 281 und der Trägerabschnitt 282 gegen Metalldampf abgeschirmt werden, der von der zweiten Kontaktscheibe 270 austritt.The frontal area 283 of the shielding section 281 has a radius 284 on, which is approximately the radius 274 the second contact disc 270 corresponds to. Approximately means according to the present invention that as in 2 shown the radius 284 the face 283 is only slightly smaller than the radius 274 the second contact disc 270 . According to the invention, the radius 284 also be slightly larger than the radius 274 (in 2 not shown). In other words, according to the invention, the radius 284 and the radius 274 have a size deviation from each other. Thus, the movable contact pin 280 , especially the in 2 to the left of the face 283 shown part of the shielding section 281 and the support section 282 shielded against metal vapor from the second contact disk 270 exit.

Ein Radius 286 des Abschirmabschnitts 281 variiert zwischen dem Radius 284 der Stirnfläche 283 und dem Radius 285 des Trägerabschnitts 282.One radius 286 of the shielding section 281 varies between the radius 284 the face 283 and the radius 285 of the carrier section 282 .

Der axial bewegliche Kontaktbolzen 280 ist in dem Faltenbalg 260 axial beweglich gelagert. Somit ist die Geometrie des Trägerabschnitts 282 mittels eines variierenden Radius 285 an die innere Geometrie des Faltenbalgs 260 angepasst. Insbesondere ist eine Anschlagkante für eine Einhausung des Faltenbalgs 260 sowie eine Lauffläche für die Einhausung des Faltenbalgs 260 in dem Trägerabschnitt vorgesehen, so dass sich der Radius 285 des Trägerabschnitts 280 jeweils mit einem Sprung ändert. Am Übergang zwischen dem Trägerabschnitt 282 und dem Abschirmabschnitt 281 ändert sich der Radius 285 exponentiell.The axially movable contact pin 280 is in the bellows 260 axially moveable. Thus is the geometry of the carrier section 282 by means of a varying radius 285 the inner geometry of the bellows 260 customized. In particular, there is a stop edge for housing the bellows 260 as well as a running surface for the housing of the bellows 260 provided in the support section so that the radius 285 of the carrier section 280 changes each time with a jump. At the transition between the carrier section 282 and the shield portion 281 the radius changes 285 exponentially.

Der unbewegliche Kontaktbolzen 110 ist in dem Endflansch 252 axial unbeweglich gelagert. Somit ist die Geometrie des Trägerabschnitts 112 an die innere Geometrie des Endflansches 252 angepasst. Insbesondere ist eine Anschlagkante für den Endflansch 252 vorgesehen. Vom Endflansch 252 zum Abschirmabschnitt 111 verjüngt sich ein Radius 215 des unbeweglichen Kontaktbolzens 110 linear. Am Übergang zwischen dem Trägerabschnitt 112 und dem Abschirmabschnitt 111 ändert sich der Radius 215 exponentiell.The immovable contact bolt 110 is in the end flange 252 axially immovable. Thus is the geometry of the carrier section 112 to the inner geometry of the end flange 252 customized. In particular, there is a stop edge for the end flange 252 intended. From the end flange 252 to the shielding section 111 tapers a radius 215 of the immovable contact pin 110 linear. At the transition between the carrier section 112 and the shield portion 111 the radius changes 215 exponentially.

Ergänzend ist darauf hinzuweisen, dass „umfassend“ keine anderen Elemente oder Schritte ausschließt und „eine“ oder „ein“ keine Vielzahl ausschließt. Ferner sei darauf hingewiesen, dass Merkmale oder Schritte, die mit Verweis auf eines der obigen Ausführungsbeispiele beschrieben worden ist, auch in Kombination mit anderen Merkmalen oder Schritten anderer oben beschriebener Ausführungsbeispiele verwendet werden können. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkung anzusehen.In addition, it should be pointed out that “comprehensive” does not exclude any other elements or steps and “one” or “one” does not exclude a large number. It should also be pointed out that features or steps that have been described with reference to one of the above exemplary embodiments can also be used in combination with other features or steps of other exemplary embodiments described above. Reference signs in the claims are not to be regarded as a restriction.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

110110: (unbeweglicher) Kontaktbolzen(immobile) contact pin
111111: AbschirmabschnittShielding section
112112: TrägerabschnittBeam section
113113: StirnflächeFace
114114: Radius der StirnflächeRadius of the face
119119: MittelachseCentral axis
120120: (erste) Kontaktscheibe(first) contact disc
124124: Radius der (ersten) KontaktscheibeRadius of the (first) contact disc
130130: VerbindungsabschnittConnection section
141141: AxialrichtungAxial direction
142142: RadialrichtungRadial direction
200200: Vakuum-SchaltelementVacuum switching element
210210: KontaktanordnungContact arrangement
215215: Radius des TrägerabschnittsRadius of the beam section
216216: Radius des AbschirmabschnittsRadius of the shielding section
241241: AbschirmelementShielding element
242242: EndabschirmelementEnd shielding element
250250: Gehäusecasing
251251: Isolatorinsulator
252252: EndflanschEnd flange
260260: FaltenbalgBellows
270270: zweite Kontaktscheibesecond contact disc
274274: Radius der zweiten KontaktscheibeRadius of the second contact disc
280280: axial beweglicher Kontaktbolzenaxially movable contact pin
281281: AbschirmabschnittShielding section
282282: TrägerabschnittBeam section
283283: StirnflächeFace
284284: Radius der StirnflächeRadius of the face
285285: Radius des TrägerabschnittsRadius of the beam section
286286: Radius des AbschirmabschnittsRadius of the shielding section
310310: Kontaktbolzen gemäß Stand der TechnikContact bolts according to the state of the art
320320: AbschirmscheibeShielding disc
330330: KontaktscheibeContact washer
340340: VerbindungsabschnittConnection section
400400: Vakuum-Schaltröhre gemäß Stand der TechnikVacuum interrupter according to the state of the art
410410: KontaktsystemContact system
411411: feststehender Kontaktfixed contact
412412: axial beweglicher Kontaktaxially movable contact
413413: feststehender Kontaktbolzenfixed contact bolt
414414: axial beweglicher Kontaktbolzenaxially movable contact pin
441441: Schirmumbrella
442442: EndschirmEnd screen
450450: Gehäusecasing
451451: KeramikisolatorCeramic insulator
452452: EndflanschEnd flange
460460: FaltenbalgBellows

Claims

Having contact bolts (110, 280) for shielding and holding a contact disk (120, 270), in particular a spiral contact disk, in a vacuum switching element (200), in particular a vacuum interrupter a support section (112, 282) extending along a central axis (119), wherein the contact bolt (110, 280) can be fastened in the vacuum switching element (200) by means of the carrier section (112, 282), and a shielding section (111, 281), wherein the contact disk (120, 270) can be shielded in the axial direction (141) of the central axis (119) by means of the shielding section (111, 281), wherein the carrier section (112, 282) and the shielding section (111, 281) are integrally formed.

Contact bolts (110, 280) according to Claim 1 wherein the shielding section (111, 281) has an end face (113, 283) with a radius (114, 284), the radius (114, 284) extending along the radial direction (142) to the central axis (119), wherein the radius (114, 284) of the end face (113, 283) corresponds to a radius (124, 274) of the contact disk (120, 270), so that the contact disk (120, 270) by means of the shielding section (111, 281) in the axial direction ( 141) can be shielded.

Contact bolts (110, 280) according to Claim 1 or 2 , wherein the carrier section (112, 282) has a radius (215, 285) which extends along the radial direction (142) to the central axis (119) and varies along the central axis (119), wherein the shielding section (111, 281) has a radius (216, 286) which extends along the radial direction (142) to the central axis (119) and varies along the central axis (119).

Contact bolts (110, 280) according to Claim 3 , wherein a largest radius of the carrier section (112, 282) is smaller than a largest radius of the shielding section (111, 281).

Contact bolts (110, 280) according to Claim 3 or 4th , wherein the contact pin (110, 280) is designed as an immovable contact pin (110), a smallest radius being provided at a transition between the carrier section (112, 282) and the shielding section (111, 281).

Contact bolts (110, 280) according to one of the Claims 3 to 5 , wherein the radius (215, 285) of the carrier section (112, 282) changes linearly, exponentially and / or with a jump.

Contact bolts (110, 280) according to one of the Claims 3 to 6th wherein the radius (216, 286) of the shielding section (111, 281) changes linearly, exponentially and / or with a jump.

Contact bolts (110, 280) according to one of the Claims 1 to 7th , wherein the contact pin (110, 280) consists of copper.

Contact bolts (110, 280) according to one of the Claims 1 to 8th , wherein the contact pin (110, 280) is a solid body.

Vacuum switching element (200), in particular a vacuum interrupter, comprising a first contact disk (120), a second contact disk (270), an immovable contact bolt (110) according to one of the Claims 1 to 9 , a movable contact pin (280), the movable contact pin (280) in particular a contact pin (280) according to one of the Claims 1 to 9 The immovable contact pin (110) is connected to the first contact washer (120) in such a way that the immovable contact pin (110) shields the first contact washer (120) in the axial direction (141), the moving contact pin (280) with the second Contact washer (270) is connected in such a way that the movable contact pin (280) shields the second contact washer (270) in the axial direction (141).

Method for producing a contact pin (110, 280) according to one of the Claims 1 to 9 .

Procedure according to Claim 11 , having a turning process.

Procedure according to Claim 12 , having a cold forming process before the turning process.