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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kontaktscheibe für eine Vakuumschaltröhre.
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Das AMF-Kontaktsystem (AMF = Axiales Magnetfeld) ist ein bekanntes Design von Schaltkontakten für Vakuumschaltröhren, siehe z. B. Kapitel 1.2.3 „Design von Schaltkontakten“ in: Janssen, Henning: Über die Bewegung kontrahierter Lichtbögen in Vakuumschaltröhren, Dissertation, Technische Universität Darmstadt, 01.03.2021, URL: http://tuprints.ulb.tudarmstadt.de/17494. Beim Trennen der Kontakte bewirkt das axiale Magnetfeld, dass der sich zwischen ihnen ausbildende Lichtbogen diffus ist, was einen verringerten Abbrand der Kontaktscheiben zur Folge hat. Gleichzeitig bewirkt das axiale Magnetfeld eine Reduzierung der Lichtbogenbrennspannung und damit eine Verringerung der in dem Lichtbogen umgesetzten Leistung.
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Die Kontaktscheiben eines AMF-Kontaktsystems sind im Wesentlichen radial geschlitzt, wobei sich die Schlitze durch die gesamte Scheibendicke erstrecken, siehe z. B.
EP0163593A1 (Anmelder: Siemens Aktiengesellschaft; Erfinder: Dr. rer. nat. Karl Zückler, Berlin) 04.12.1985. Die Schlitzung der Kontaktscheiben unterdrückt und reduziert unerwünschte Wirbelströme im Material der Kontaktscheibe, welche durch das axiale Magnetfeld induziert werden, und verbessert somit das axiale Magnetfeld.
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Das die Schlitze umgebende Material der Kontaktscheiben bildet an den Stellen, an denen die Schlitze in die über den gesamten Umfang umlaufende Umfangsfläche der Kontaktscheiben münden, den sogenannten „Schlitzausläufen“, spitz- oder stumpfwinkelige Ecken und Kanten aus. Die elektrische Spitzenwirkung generiert an diesen Materialspitzen signifikant erhöhte Feldstärken. Dielektrisch stellen die Schlitzausläufe der Kontaktscheiben durch ihre Feldüberhöhung also eine Schwachstelle im System der Vakuumschaltröhre dar, die zum einen zwischen den Kontaktscheiben, aber auch zwischen den Kontaktscheiben und dem umgebenden Schaltkammergehäuse wirkt. Die Geometrie des Schlitzauslaufes der Kontaktscheiben ist im Rahmen der Toleranzen und Fertigungsmöglichkeiten im Detail unterschiedlich, so dass die Materialspitzen in der Simulation elektrischer Feldstärken nicht einheitlich abgebildet werden können; verschiedene Modellrechnungen der Erfinder zeigen aber hinreichend genau, dass an den Schlitzausläufen mit einer Feldstärke zu rechnen ist, die um einen Faktor von bis zu 2 höher ist als die an der ungeschlitzten Umfangsfläche. Feldemitter emittieren ab einer bestimmten Feldstärke einen Strom (Feldemission), der eine Herabsetzung der Spannungsfestigkeit in Form eines Durchschlages verursachen kann. Somit bergen herkömmliche Kontaktscheiben die Gefahr eines ungewollten Durchschlags.
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Es ist also eine Aufgabe, eine verbesserte Kontaktscheibe für eine Vakuumschaltröhre bereitzustellen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Kontaktscheibe mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.
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Die Kontaktscheibe ist für den Einsatz in einer Vakuumschaltröhre geeignet. Die Kontaktscheibe, genauer: der geometrische Körper der Kontaktscheibe, ist begrenzt von einer Oberseite, einer Unterseite und einer Umfangsfläche; im Falle einer zylindrischen Form der Kontaktscheibe entspricht die Umfangsfläche der Mantelfläche des Zylinders. Die Kontaktscheibe weist mindestens einen Schlitz auf, welcher von einem ungeschlitzten Zentralbereich der Kontaktscheibe, der sich um eine Mittelachse der Kontaktscheibe herum erstreckt, in Richtung zu der Umgangsfläche verläuft. Der Schlitz kann eine schmale längliche Vertiefung in der Unterseite sein, die in Form einer Nut mit geschlossenem Boden keine Durchgangsöffnung zu der Oberseite hin aufweist. Der Schlitz kann aber auch eine schmale längliche Durchgangsöffnung in der Kontaktscheibe sein, d. h. sich durch die gesamte Scheibendicke erstrecken und somit eine Öffnung zwischen der Unterseite und der Oberseite schaffen. Die Längsachse des mindestens einen Schlitzes kann radial verlaufen, parallel zum Radius der Kontaktscheibe oder unter einem Öffnungswinkel zum Radius der Kontaktscheibe, wobei der Öffnungswinkel einen beliebigen Wert aus dem Bereich ]0°; 90°[ annehmen kann. Dabei ist der mindestens eine Schlitz so ausgestaltet, dass die Kontaktscheibe eine ununterbrochen umlaufende Kante zwischen der Fläche der Oberseite und der Umfangsfläche aufweist. Dabei kann die Kante scharf (90°) oder gefast (abgeschrägt bzw. „gebrochen“) sein. Die Flächen einer „gebrochenen“ Kante laufen nicht in einer Linie zusammen, sondern sind durch eine dritte, schräg verlaufende Fläche abgestumpft.
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Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass bei einer Verbesserung des Designs einer Kontaktscheibe zwei entgegengesetzte Bestrebungen berücksichtigt werden müssen: Für Schlitze in der Kontaktscheibe spricht, dass sie das AMF verbessern. Gegen Schlitze in der Kontaktscheibe spricht, dass die Schlitzausläufe, dort wo die Schlitze in die Umfangsfläche münden, die Spannungsfestigkeit der Kontaktscheibe verschlechtern. Erfindungsgemäß wird dieser Konflikt dadurch gelöst, dass der Schlitz im äußeren, feldexponierten Bereich der Kontaktscheibe nicht komplett gesägt wird. Es verbleibt eine als „umlaufende Kante“ bezeichnete äußere Materialhaut („Steg“ bzw. „Deckschicht“), so dass die zwischen der Oberseite und der Umfangsfläche gebildete Kante der Kontaktscheibe, d. h. die zu der Gegen-Kontaktscheibe bzw. zum umgebenden Gehäuse der Schaltkammer hin orientierte Kante, keine Unterbrechungen durch Schlitzausläufe aufweist. Durch die Vermeidung von Unterbrechungen in der umlaufenden Kante entfallen somit die Materialspitzen und somit die feldüberhöhten Bereiche, die Kontaktscheibe wird dielektrisch optimiert und die Spannungsfestigkeit der Kontaktscheiben signifikant verbessert.
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Die Erfindung, welche die dielektrische Schwachstelle der Schlitzausläufe behebt, kann genutzt werden im Rahmen von Bestrebungen, die Leistungsfähigkeit (Performance) von Vakuumschaltröhren, insbesondere auch in Kombination mit dem Prozess des Stromformierens, in ihrer Spannungsfestigkeit zu steigern oder aber dielektrisch robuster zu machen.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der mindestens eine Schlitz zumindest in einem an der Kante beginnenden Abschnitt durch einen Steg von der Umgangsfläche und/oder durch eine Deckschicht von der Oberseite getrennt. Der Schlitz kann, wie oben definiert als eine Nut oder als eine Durchgangsöffnung ausgebildet sein. Es ist auch möglich, dass er in einem oder mehreren ersten Abschnitten als eine Nut und in einem oder mehreren zweiten Abschnitten als eine Durchgangsöffnung ausgebildet ist. In jedem Fall weist die Kontaktscheibe an der zwischen der Oberseite und der Umfangsfläche gebildeten Kante eine Materialbrücke über den Schlitz auf, so dass die Kante umlaufend geschlossen ist: diese im Bereich der Kante gebildete, den Schlitz überbrückende Materialbrücke kann als ein an die Kante und die Umfangsfläche angrenzender Steg und/oder als eine an die Kante und die Oberseite angrenzende Deckschicht ausgebildet sein.
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Es wird keine allgemein gültige Untergrenze für die Breite des Steges, durch den der mindestens eine Schlitz zumindest in einem an der Kante beginnenden Abschnitt von der Umgangsfläche getrennt ist, angegeben: die Untergrenze ist dadurch gegeben, was fertigungstechnisch und praktikabel ist. Analog gilt diese Aussage auch für die Deckschicht. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist der Steg eine von der Kante in Richtung zu der Mittelachse gemessene Breite im Bereich 0,1 mm bis 4 mm auf.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist der Steg, durch den der mindestens eine Schlitz zumindest in einem an der Kante beginnenden Abschnitt von der Umgangsfläche getrennt ist, eine Breite von mindestens 0,1 mm auf. Das Stehenlassen von Stegen verschlechtert das axiale Magnetfeld AMF, da der Steg einen Strompfad bildet, über den Strom zwischen benachbarten, durch den Schlitz getrennten Segmenten fließen kann. Um die dadurch entstehende Verschlechterung des AMF zu begrenzen, werden die Stege relativ schmal gemacht, d. h. der elektrische Widerstand der Stege ist relativ hoch, so dass relativ wenig Strom über die Stege fließen kann. Die Breite der Stege bildet also einen Kompromiss.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist der Steg, durch den der mindestens eine Schlitz zumindest in einem an der Kante beginnenden Abschnitt von der Umgangsfläche getrennt ist, eine Schichtdicke auf, die der Dicke der Kontaktscheibe in diesem Bereich entspricht. Der Steg kann aber auch eine geringere Schichtdicke, gemessen von der Kante in Richtung zu der Unterseite, aufweisen.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist der mindestens eine Schlitz, beginnend an der Unterseite, über seine gesamte Länge eine Tiefe auf, die geringer ist als die Dicke der Kontaktscheibe im Bereich des Schlitzes. Auf diese Weise verschließt man den Schlitz zur Oberseite des Kontaktscheibe komplett mit einer Deckschicht (einer dünnen „Haut“). Dabei kann die Deckschicht gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung eine Dicke von mindestens 0,1 mm aufweisen. Von Vorteil dabei ist, dass man dadurch der Erhöhung der Durchschlagfestigkeit Priorität gegenüber der Vermeidung von Wirbelströmen einräumt. Durch eine vorzugsweise relativ dünne, die Schlitze zur Oberseite hin verschließende Deckschicht erreicht man eine geschlossene, ununterbrochene Oberseite, so dass die Ausbreitung des Lichtbogens ungehindert ist: die Lichtbogenfußpunkte können sich ungehindert über die gesamte, durch die Deckschicht geschlossene Oberseite der Kontaktscheibe ausbreiten, die Lichtbogenenergie somit über die gesamte Fläche verteilt. Eine geschlitzte Oberseite unterstützt zwar ein vorteilhaftes Magnetfeld, verhindert aber die ungehinderte Ausbreitung und Verteilung der Lichtbogen. Die Deckschicht würde aufgeschmolzen, wenn der Lichtbogen eine zu hohe Energie hat; das kann verhindert werden, wenn die Lichtbogenfußpunkte eine große Ebene vorfinden, über die sie sich ungehindert ausbreiten können; dadurch ergibt sich eine geringe Energiedichte. Für dieses Ziel kann eine die Schlitze bedeckende Deckschicht sinnvoll sein.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist der mindestens eine Schlitz, beginnend an der Unterseite, über eine erste Teilstrecke seiner Länge eine Tiefe auf, die geringer ist als die Dicke der Kontaktscheibe, und über eine zweite Teilstrecke seiner Länge eine Tiefe auf, die der Dicke der Kontaktscheibe entspricht. Der Schlitz ist also abschnittsweise von einer Deckschicht bedeckt und abschnittsweise offen bzw. durchgehend zur Oberseite des Kontaktscheibe. Von Vorteil dabei ist, dass man einen Kompromiss bildet zwischen der Erhöhung der Durchschlagfestigkeit und der Vermeidung von Wirbelströmen.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung trägt der Zentralbereich auf der Oberseite ein gegenüber der Oberseite erhöhtes Plateau. Von Vorteil dabei ist, dass das auf der Kontaktscheibe geschaffene erhabene Plateau ein Zünden des Lichtbogens in den Bereichen reduzierter Materialdicke vermeidet: ein Lichtbogen zwischen der Kontaktscheibe und einer gegenüberliegenden zweiten Kontaktscheibe wird sich bevorzugt auf der Oberfläche des Plateaus ausbilden, da hier eine verringerte Distanz zur anderen Kontaktscheibe vorliegt, wohingegen im Randbereich, der das Plateau umgibt, aufgrund der vergrößerten Distanz zur anderen Kontaktscheibe sich in der Regel ein Lichtbogen weniger bevorzugt ausbilden wird.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ragt das erhöhte Plateau in den geschlitzten Bereich der Kontaktscheibe hinein.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand mehrerer Ausführungsbeispiele unter Zuhilfenahme der beiliegenden Zeichnung erläutert. Es zeigt jeweils schematisch und nicht maßstabsgetreu
- 1 eine Schrägansicht eines herkömmlichen Kontaktstücks;
- 2 eine Draufsicht der Oberseite einer herkömmlichen Kontaktscheibe, bei der die Schlitze unter einem Öffnungswinkel zum Radius der Kontaktscheibe verlaufen;
- 3 eine Schrägansicht der Unterseite der herkömmlichen Kontaktscheibe von 2;
- 4 den Schnitt IV-IV aus 2;
- 5 eine Schrägansicht der Oberseite einer erfindungsgemäßen Kontaktscheibe gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;
- 6 eine Schrägansicht der Unterseite der erfindungsgemäßen Kontaktscheibe von 5;
- 7 den Schnitt VII-VII aus 6;
- 8 ein Detail der 6;
- 9 eine Schrägansicht der Oberseite einer erfindungsgemäßen Kontaktscheibe gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel;
- 10 den Schnitt X-X aus 9;
- 11 ein Detail der 9;
- 12 eine Schrägansicht der Unterseite der erfindungsgemäßen Kontaktscheibe von 9;
- 13 ein erstes Detail der 12;
- 14 ein weiteres Detail der 12;
- 15 eine Schrägansicht der Oberseite einer erfindungsgemäßen Kontaktscheibe gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel;
- 16 eine Draufsicht der Oberseite einer herkömmlichen Kontaktscheibe, bei der die Schlitze parallel zum Radius der Kontaktscheibe verlaufen; und
- 17 bis 24 verschiedene Ausgestaltungen der Kontaktscheibe im Bereich der Kante zwischen der Oberseite und der Umfangsfläche.
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1 zeigt ein aus dem Stand der Technik bekanntes Kontaktstück 3, das als ein sogenanntes Topfkontaktstück ausgebildet ist und einen topfförmigen Kontaktträger 2, aufweisend eine kreisringförmigen Seitenwand 21 und einen kreisscheibenförmigen Boden 23, und eine auf der Seitenwand 21 des Kontaktträgers 2 aufliegende herkömmliche Kontaktscheibe 1 aufweist. Um dieses deutlicher darstellen zu können, ist in 1 bei dem Kontaktstück 3 ein Sektor herausgeschnitten. Die Seitenwand 21 des Kontaktträgers 3 ist in Umfangsrichtung mit spiralig verlaufenden schrägen Schlitzen 22 versehen. Die auf der Seitenwand 21 aufliegende kreisrunde Kontaktscheibe 1 mit der Umfangsfläche U und der Dicke D besteht z. B. aus einem Chrom-Kupfer-Verbundwerkstoff und weist geradlinige Schlitze 11 auf, die sich jeweils von der Umfangsfläche U der Kontaktscheibe 1 zu einem ungeschlitzten Zentralbereich Z der Oberseite 12 erstrecken. Dabei durchtrennen die Schlitze die Kontaktscheibe 1 in ihrer gesamten Dicke D von der Oberseite 12 bis zur Unterseite 13.
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2 zeigt eine Draufsicht auf die Oberseite 12 der herkömmlichen kreisrunden Kontaktscheibe 1 aus 1, welche in Form eines Zylinders ausgebildet ist, dessen Radius R um ein Vielfaches größer ist als die Dicke D der Kontaktscheibe 1. Der Punkt, an dem die Zylinderachse der Kontaktscheibe 1 die Oberseite 12 durchstößt, definiert einen Mittelpunkt M der Oberseite 12. Die Kontaktscheibe 1 weist sechs Schlitze 11 auf, die jeweils eine Länge L aufweisen und deren Längsachse S jeweils in einem im Folgenden als Öffnungswinkel α bezeichneten Winkel zum Radius R der Kontaktscheibe 1 verläuft. Dabei kann der Öffnungswinkel α einen beliebigen Wert aus dem Bereich [0°; 90°[ einnehmen.
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Am Auslauf eines Schlitzes 11 in die kreisringförmige Umfangsfläche U der Kontaktscheibe 1, sind jeweils zwei Materialspitzen 14 und 15 ausgebildet. Durch diese Materialspitzen 14 und 15 werden Winkel β und γ definiert, gebildet zwischen der Längsachse S des Schlitzes 11 und der Tangente an die Umfangsfläche U am Ort des Auslaufs des Schlitzes 11 in die Umfangsfläche U. Falls der Öffnungswinkel α = 0° ist, d. h. bei einem radialen Verlauf der Schlitze, sind beide Winkel β und γ gleich 90°. Falls der Öffnungswinkel α ≠ 0° ist, ist einer der beiden Winkel β und γ ein spitzer Winkel (< 90°) und der andere Winkel ein stumpfer Winkel (> 90°).
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16 zeigt wie 2 eine Draufsicht auf die Oberseite 12 einer herkömmlichen kreisrunden Kontaktscheibe 1. Die in 16 gezeigte Kontaktscheibe 1 entspricht der in 2 gezeigten Kontaktscheibe, mit dem einzigen Unterschied, dass die Schlitze 11 der in 16 gezeigten Kontaktscheibe 1 nicht unter einem Öffnungswinkel α zum Radius R der Kontaktscheibe verlaufen, sondern die Längsachse S der Schlitze 11 parallel zum Radius R der Kontaktscheibe 1 verläuft, in einem Abstand a vom Radius R.
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3 zeigt eine Draufsicht auf die Unterseite 13 der herkömmlichen kreisrunden Kontaktscheibe 1 aus 1. Der kreisscheibenförmige Innenbereich 17, welcher durch eine Scheibendicke D gekennzeichnet ist, ist von einem ringförmigen Rand 16 der Breite B umgeben, der durch eine geringere Scheibendicke D1 < D gekennzeichnet ist. Der durch den Dickenunterschied zwischen dem Rand 16 und dem Innenbereich 17 ausgebildete Absatz 30 dient der zentrierten Positionierung der Kontaktscheibe 1: der Absatz 30 der Höhe h = D - D1 liegt, wenn die Kontaktscheibe 1 auf den Kontaktträger 2 aufgesetzt ist, am Innenumfang der Seitenwand 22 des Kontaktträger 2 an und hält die Kontaktscheibe 1 auf diese Weise in einer zentrierten Stellung in Bezug auf den Kontaktträger 2.
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4 zeigt den Schnitt IV-IV entlang der Längsachse S eines Schlitzes 11 einer herkömmlichen Kontaktscheibe 1. Der Schlitz 11 weist eine Länge L auf und erstreckt sich von der Umfangsfläche U der Kontaktscheibe 1 zum Zentralbereich Z der Kontaktscheibe 1. Dabei durchtrennt der Schlitz 11 die Kontaktscheibe 1 über deren gesamte Dicke D von der Oberseite 12 bis zur Unterseite 13.
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5 zeigt eine Schrägansicht der Oberseite 12 einer ersten Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen geschlitzten Kontaktscheibe 1. Die in der Kontaktscheibe 1 z. B. mithilfe eines Fräsverfahrens ausgebildeten Schlitze sind an der Oberseite 12 der Kontaktscheibe 1 nicht sichtbar, da sie von einer Deckschicht 19 abgedeckt sind. Die Kontaktscheibe 1 weist, im Gegensatz zu den herkömmlichen geschlitzten Kontaktscheiben, eine ununterbrochen umlaufende Kante K zwischen der Oberseite 12 und der Umfangsfläche U auf.
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6 zeigt eine Schrägansicht der Unterseite 13 der in 5 dargestellten Kontaktscheibe 1. Die erfindungsgemäße Kontaktscheibe 1 unterscheidet sich von einer herkömmlichen Kontaktscheibe 1 in der Ausgestaltung der Schlitze 11: im Gegensatz zu den Schlitzen der herkömmlichen Kontaktscheibe 1, die in den 1 bis 4 dargestellt ist, laufen die Schlitze 11 der erfindungsgemäßen Kontaktscheibe 1 nicht in die Umfangsfläche U aus, sondern enden bereits vor der Umfangsfläche U; das heißt, dass die Schlitze 11 durch einen Steg 18 von der kreisringförmigen Umfangsfläche U der Kontaktscheibe 1 getrennt sind. Außerdem durchtrennen die Schlitze 11, wie in dem in 7 gezeigten Schnitt VII-VII eines Schlitzes 11 zu erkennen ist, die Kontaktscheibe 1 nicht über ihre gesamte Dicke D von der Oberseite 12 bis zur Unterseite 13, sondern reichen von der Unterseite 13 der Kontaktscheibe 1 her nur in einer definierten Tiefe T im Innenbereich 17 bzw. T1 im Rand 16 in die Kontaktscheibe 1 hinein. Eine den Schlitz 11 zur Oberseite hin abdeckende Deckschicht 19 mit einer Dicke d verbleibt also über die gesamte Länge L des Schlitzes 11.
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8 zeigt in einer vergrößerten Darstellung eines Details der 6 den Steg 18, der den Schlitz 11 von dem Umfangsfläche U der Kontaktscheibe 1 trennt.
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9 zeigt eine Schrägansicht der Oberseite 12 einer weiteren Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Kontaktscheibe 1. An der Oberseite sind Schlitze 11 ausgebildet, die im Gegensatz zu den in den 1 bis 4 dargestellten Schlitzen nicht bis zur Umfangsfläche U auslaufen, sondern durch einen Randstreifen 32 mit der Breite b von der Umfangsfläche U getrennt sind.
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10 zeigt den Schnitt X-X entlang der Längsachse S eines Schlitzes 11 der in 9 gezeigten Kontaktscheibe 1. Der Schlitz 11 weist eine Länge L auf und erstreckt sich von einem Steg 18 der Breite 31, der den Schlitz 11 von der Umfangsfläche U der Kontaktscheibe 1 abtrennt, bis zum ungeschlitzten Zentralbereich Z der Kontaktscheibe 1. Der Schlitz 11 untergliedert sich in zwei Teilstrecken: in einer ersten, am Steg beginnenden Teilstrecke 11.1 der Länge L1 ist der Schlitz 11 durch eine Deckschicht 19 der Dicke D2 zu der Oberseite 12 hin abgedeckt; in der restlichen zweiten Teilstrecke 11.2 der Länge L2 = L - L1 durchtrennt der Schlitz 11 die Kontaktscheibe 1 über ihre gesamte Dicke D von der Oberseite 12 bis zur Unterseite 13. Der an der Oberseite 12 messbare Abstand der Schlitze 11 zu der Umfangsfläche U der Kontaktscheibe 1 ergibt sich somit als Summe der Stegbreite 31 und der Länge L1 der ersten, abgedeckten Teilstrecke des Schlitzes 11.
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11 zeigt in einer vergrößerten Darstellung eines Details der 9 den Randstreifen 32 der Breite b, der den Schlitz 11 von der Umfangsfläche U der Kontaktscheibe 1 trennt.
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12 zeigt eine Schrägansicht der Unterseite 13 der Kontaktscheibe 1 von 9. In der Figur erkennbar ist der abgesetzte Rand 16 der Breite B sowie der Innenbereich 17, der eine höhere Schichtdicke als der Rand 16 aufweist. Darin erkennbar ist außerdem die die Schlitze 11 in der ersten Teilstrecke 11.1 der Länge L1 abdeckende Deckschicht 19, sowie die zweite Teilstrecke 11.2 der Länge L2, in der die Schlitze 11 die Kontaktscheibe 1 in ihrer gesamten Dicke durchtrennen.
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13 und 14 zeigen in vergrößerten Darstellungen eines Details der 12 den Steg 18 der Breite 31, der den Schlitz 11 von der Umfangsfläche U der Kontaktscheibe 1 trennt, sowie die Deckschicht 19 der Dicke D2, welche den Schlitz 11 in der ersten Teilstrecke 11.1 der Länge L1 zur Oberseite 12 der Kontaktscheibe 1 hin abdeckt. Die Breite 31 kann zum Beispiel aus einem Wertebereich von 0,1 mm bis 50% der Scheibendicke D1 gewählt werden; es sind aber auch andere Werte, d. h. geringer als 0,1 mm oder größer als 50% der Scheibendicke D1 möglich.
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15 zeigt eine weitere Ausgestaltung der Erfindung, basierend auf dem in den 9 bis 14 dargestellten Ausführungsbeispiel. Dabei trägt der Zentralbereich Z auf der Oberseite 12 ein um die Höhe H gegenüber der Oberseite 12 erhöhtes Plateau P. In diesem Ausführungsbeispiel ist das Plateau P kreisscheibenförmig mit einem Radius q ausgebildet, wobei das Plateau P auf den Mittelpunkt M der Oberseite 12 zentriert ist. Das Plateau P kann aber davon abweichend auch andere Formen aufweisen. Wesentlich ist ja nur, dass auf der Oberfläche 12 der Kontaktscheibe 1 ein erhabener Mittelbereich geschaffen wird, um durch die somit erreichte Vergrößerung der Distanz zur anderen, gegenüberliegenden Kontaktscheibe in einem das Plateau P umgebenden äußeren Bereich der Oberfläche 12 ein Zünden des Lichtbogens in diesem äußeren Bereich, welcher aufgrund der darin verlaufenden Schlitze 11 eine reduzierte Materialdicke aufweist, zu vermeiden.
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17 bis 24 zeigen jeweils eine Ausgestaltung der Kontaktscheibe im Bereich der Kante K zwischen der Oberseite 12 und der Umfangsfläche. In allen Ausgestaltungen existiert erfindungsgemäß eine Materialbrücke an der Kante K und somit eine umlaufende Kante.
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17 zeigt eine Ausgestaltung, bei der der Schlitz 11 durch einen Steg 18 von der Umfangsfläche getrennt ist. Der Steg 18 weist dabei eine Schichtdicke auf, die der Dicke der Kontaktscheibe in diesem Bereich entspricht.
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18 zeigt eine Ausgestaltung, die der in 17 gezeigten Ausgestaltung entspricht, mit dem Unterschied, dass der Steg 18 dabei eine Schichtdicke aufweist, die geringer ist als die Dicke der Kontaktscheibe in diesem Bereich.
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19 zeigt eine Ausgestaltung, bei der der Schlitz 11 durch einen Steg 18 von der Umfangsfläche und durch eine Deckschicht 19 von der Oberseite getrennt ist. Der Steg 18 weist dabei eine Schichtdicke auf, die der Dicke der Kontaktscheibe in diesem Bereich entspricht. Die Deckschicht 19 bedeckt den Schlitz 11 nicht über seine gesamte Länge, sondern nur über einen begrenzten Abschnitt, beginnend an der Kante K.
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20 zeigt eine Ausgestaltung, die der in 19 gezeigten Ausgestaltung entspricht, mit dem Unterschied, dass der Steg 18 dabei eine Schichtdicke aufweist, die geringer ist als die Dicke der Kontaktscheibe in diesem Bereich.
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21 zeigt eine Ausgestaltung, bei der der Schlitz 11 durch eine Deckschicht 19 von der Oberseite getrennt ist. Die Deckschicht 19 bedeckt den Schlitz 11 nicht über seine gesamte Länge, sondern nur über einen begrenzten Abschnitt, beginnend an der Kante K.
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22 zeigt eine Ausgestaltung, bei der der Schlitz 11 durch einen Steg 18 von der Umfangsfläche und durch eine Deckschicht 19 von der Oberseite getrennt ist. Der Steg 18 weist dabei eine Schichtdicke auf, die der Dicke der Kontaktscheibe in diesem Bereich entspricht. Die Deckschicht 19 bedeckt den Schlitz 11 über seine gesamte Länge.
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23 zeigt eine Ausgestaltung, die der in 22 gezeigten Ausgestaltung entspricht, mit dem Unterschied, dass der Steg 18 dabei eine Schichtdicke aufweist, die geringer ist als die Dicke der Kontaktscheibe in diesem Bereich.
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24 zeigt eine Ausgestaltung, bei der der Schlitz 11 durch eine Deckschicht 19 von der Oberseite getrennt ist. Die Deckschicht 19 bedeckt den Schlitz 11 über seine gesamte Länge.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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