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Die
Erfindung betrifft eine Anordnung und ein Montageverfahren einer
Strombegrenzungsvorrichtung mit Flüssigmetall, umfassend ein zylindrisches Gehäuse, Elektroden
aus Festmetall zum Anschließen
an einen zu schützenden
Stromkreis und mehrere mit Flüssigmetall
befüllbare,
zwischen den Elektroden hintereinander liegende Verdichterräume, die durch
im Gehäuse
gehaltene mit Verbindungskanälen
durchbrochene Zwischenwände
gebildet werden.
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Das
Prinzip der selbsterholenden Strombegrenzungsvorrichtung ist beispielsweise
aus der Druckschrift
SU
922 911 A bekannt. Die Vorrichtung enthält Elektroden, die in einem
Isoliergehäuse
mittels erste Isolierkörper
getrennt sind. Innerhalb des Isoliergehäuses sind durch isolierende
Zwischenwände
und dazwischen angeordnete zweite Isolierkörper, die als ringförmige Dichtscheiben
ausgeführt sind,
mit Flüssigmetall
teilweise aufgefüllte,
hintereinander liegende Verdichterräume ausgebildet, die untereinander über mit
Flüssigmetall
ausgefüllte
Verbindungskanäle
der Zwischenwände
verbunden sind. Damit besteht im Normalbetrieb über das Flüssigmetall eine durchgehende
innere leitende Verbindung zwischen den Elektroden. Im Strombegrenzungsfall
wird infolge der hohen Stromdichte das Flüssigmetall aus den Verbindungskanälen verdrängt. Damit
ist die elektrische Verbindung der Elektroden über das Flüssigmetall unterbrochen, was
zur Begrenzung des Kurzschlussstromes führt. Nach Abschaltung oder
Beseitigung des Kurzschlusses füllen sich
die Verbindungskanäle
wieder mit Flüssigmetall, worauf
die Strombegrenzungsvorrichtung erneut betriebsbereit ist.
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In
der
DE 40 12 385 A1 wird
eine Vorrichtung mit nur einem Verdichterraum beschrieben und als Medium über dem
Flüssigkeitsspiegel
Vakuum, Schutzgas oder eine isolierende Flüssigkeit erwähnt. Zur
Verbesserung der Begrerizungseigenschaften sind nach
SU 1 076 981 A die Verbindungskanäle benachbarter
Zwischenwände
gegeneinander versetzt angeordnet. In
SU 1 094 088 A ist als Material für die Elektroden
Kupfer angegeben. Es ist nach
DE 26 52 506 A1 bekannt, bei Kontaktvorrichtungen
Gallium-Legierungen, insbesondere GalnSn-Legierungen zu verwenden.
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Es
gibt verschiedene Vorschläge
für den
Aufbau und die Konstruktion einer Strombegrenzungsvorrichtung. Die
Prinzipien der Konstruktion richten sich nach unterschiedlichen
Gesichtspunkten, wobei jeweils bestimmte Zielrichtungen im Vordergrund
stehen, wie etwa
- – ein einfacher Aufbau,
- – besondere
Sicherung während
Druckbelastung,
- – erhöhte Lebensdauer
durch Berücksichtigung der
thermischen Belastung,
- – präzise Bemessung
der Füllmenge
und Abstimmung mit der Begrenzungseigenschaft,
- – besondere
Beachtung des schichtweisen Aufbaus der Teile (Zwischenwände, Elektroden),
- – Betriebslage
und ihre Beziehung zur Konstruktion.
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Eine
Darstellung eines konstruktiven Aufbaus mit einem zugehörigen Herstellverfahren
findet sind in
DE
199 09 558 C1 . Bei dieser Konstruktion werden für das Gehäuse zwei
identische Halbschalen in Längsteilung
der zylindrischen Vorrichtung vorgeschlagen. Eine andere Konstruktion
wird in
DE 199 16
324 A1 vorgeschlagen. Das Gehäuse wird aus zwei becherförmigen,
quer zur Symmetrieachse geteilten Gehäuseteilen aufgebaut.
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Eine
wieder andere Konstruktion findet sich in DE-AS 17 88 143, bzw.
in
DE-OS 17 63 145 .
Diese Vorrichtung – mit
einem zentralen Kanal für
das Strombegrenzungsmaterial – hat
kein eigentlich äußeres Gehäuse. Der
Aufbau wird durch einen aufwendigen Stapel von Isolierscheiben und
Leiterscheiben gebildet, welcher durch achsial (in Längsrichtung
des zylindrischen Aufbaus) verlaufende Spannbolzen zusammengehalten
wird.
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Eine
andere Konstruktion ist rohrförmig
mit einem einteiligen Gehäuse
(
DE 24 20 996 A1 ),
in dem ebenfalls ein einziger innerer Zwischenraum (statt mehrerer
Hohlräume)
vorhanden ist. Das Gehäuse
ist durch aufgeschraubte Endkappen verschlossen. Das rohrförmige Gehäuse hat
einen als keramisches Futter ausgebildeten Einsatz mit Expansionskammer
zur Aufnahme des Drucks.
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Der
Aufbau eines Gehäuses
aus zwei Kunststoff-Halbschalen erscheint problematisch, weil die genaue
Passung der Teile nur durch extrem enge Toleranzen erreichbar ist.
Ein weiteres Problem eines solchen Aufbaus liegt darin, dass die
Vorrichtung aus einer Vielzahl von Einzelteilen herzustellen ist,
die aus unterschiedlichen Materialien (Metall, Keramik, Kunststoff)
bestehen und untereinander abgedichtet werden müssen. Wegen der Stoffpaarungen
sind thermische Ausdehnungskoeffizienten zu berücksichtigen. Dies führt dazu,
dass die Abdichtung der Räume
untereinander in der Vorrichtung das kritischste Problem darstellt,
und an die Fertigungsqualität
die höchste
Anforderung stellt.
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Zu
den verschiedenen Aspekten der Herstellung tritt hinzu, dass Schwierigkeiten
beim Einfüllen mit
Flüssigmetall
auftreten können.
Das Problem liegt im Einfluss der hohen Oberflächenspannung des Flüssigmetalls.
Beim Füllen
der Verdichterräume und
Verbindungskanäle
kann es geschehen, dass unerwünschte
Toträume
und Luft- oder Gaseinschlüsse
verbleiben. Dies muss vermieden werden. Auch ist bei der Montage
zu berücksichtigen,
ob nach dem Füllen
die Vorrichtung in einer stabilen Lage verbleibt, oder ob die Lage
verändert
wird, und die Vorrichtung noch Erschütterungen erfährt, wodurch
eine Verlagerung des Flüssigmetalls
in der Vorrichtung möglich
wird, und die Metall-Verteilung die Funktionsfähigkeit beeinträchtigt.
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Für eine rationelle
Fertigung scheinen bekannte Vorrichtungen aus den genannten Gründen wenig
geeignet, dies gilt insbesondere für die gattungsgemäße Anordnung
aus
SU 922 911 A .
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Es
ist die Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung und zugehörige Montageverfahren
anzugeben, die sich durch Verringerung der Zahl der zur Montage
einzusetzenden Teile auszeichnen, und bei denen sich die Füll- und
Verschließvorgänge einfach und
dennoch sicher gestalten lassen.
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Die
Lösung
der Aufgabe findet sich für
eine gattungsgemäße Strombegrenzungsvorrichtung
im Kennzeichen des Hauptanspruchs. Weiterführende Einzelheiten sind in
den Unteransprüchen
formuliert.
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Der
Kern der Erfindung stellt eine Strombegrenzungsvorrichtung dar,
bei der zur Erleichterung der Vorfabrikation und der Endmontage
ein Stapel aus mit mindestens einem Verbindungskanal versehenen
Zwischenwänden
zusammen mit Formdeckeln in einem Trennkörper gebildet wird und dieser in
einem zylindrischen Gehäuse
nach Füllung
mit Flüssigmetall
hermetisch verschlossen wird.
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Zur
Ausbildung der Zwischenwände
können vorteilhaft
Keramikscheiben auf der Basis von Bornitrid, Siliziumcarbid, Siliziumnitrid
oder Aluminiumoxid eingesetzt werden.
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Eine
vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, die von
dem Flüssigmetall
benetzten Flächen
der Elektroden mit einer gegenüber
dem Flüssigmetall
diffusionsbeständigen,
leitenden Materialschicht zu versehen. Damit wird zusätzlich der
Diffusion und Korrosion der vom Flüssigmetall benetzten Flächen wirksam
begegnet, was zu einer erheblichen Vergrößerung der Oberflächenbeständigkeit der
Elektroden und damit der Stabilität und Lebensdauer der Vorrichtung
führt.
Zweckmäßigerweise
besteht die Materialschicht aus einem Übergangsmetall oder einer seiner
Legierungen (vorzugsweise Molybdän).
Die Materialschicht kann zweckmäßig als
aufgefügtes,
beispielsweise aufgeklebte oder aufgelötete, oder als bündig eingefügte Folie
oder als aufgalvanisierte, aufgedampfte oder durch Reibschweißen aufgebrachte
Metallschicht ausgeführt
sein. Die leitende Materialschicht kann unterhalb einer nichtleitenden
Keramikscheibe entweder ganz oder teilweise weitergeführt, aber
auch ausgespart sein.
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Aufbau
und Montagevorgang der Strombegrenzungsvorrichtung werden im Zusammenhang mit
den beigefügten
Zeichnungen erläutert,
welche im Einzelnen zeigen:
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1 eine
Schnittdarstellung der Strombegrenzungsvorrichtung,
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2 eine
Explosionsdarstellung,
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3 einen
Ringformkörper,
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4 eine
Zwischenwand und
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5A und 5B zwei
verschiedene Ringformkörper.
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Die
in den Figuren dargestellte Strombegrenzungsvorrichtung 100 mit
Flüssigmetall
(beispielsweise einer GalnSn-Legierung) umfasst ein zylindrisches,
rohrförmiges
und druckfestes Gehäuse 24,
zwei Elektroden 17', 17'' aus Festmetall (vorzugsweise Kupfer)
zum Anschließen
an einen zu schützenden
Stromkreis, mehrere mit Flüssigmetall
befüllbare,
zwischen den Elektroden 17', 17'' hintereinander liegende Verdichterräume 40,
die durch isolierende, mindestens einen Verbindungskanal 38 enthaltende
Zwischenwände
gebildet werden. Die Elektroden 17', 17'' sind
mit einem Formdeckel 20', 20'' in Art einer Kunststoff-Fassung
aus Isoliermaterial umgeben. Die Formdeckel 20', 20'' haben Deckelnasen 21.1', 21.1'', 21.2'' zur
Abstandslagerung. In dem Gehäuse 24 werden
die Elektroden 17', 17'' gemeinsam mit den Zwischenwänden 32 und
den Trennkörpern 34', 34'' kraftschlüssig gehalten. Zum kraftschlüssigen Verbinden
der Teile im Gehäuse
können
unterschiedliche Verfahren eingesetzt werden.
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Das
Gehäuse 24 kann
als metallischer Zylinder oder als Wickelkörper aus Kompositmaterial ausgebildet
sein. Die zugehörige
Ausführungsform
wird an anderer Stelle dargestellt.
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Ein
metallisch ausgebildetes Gehäuse
kann beidendig mit Innengewinde 24.1 versehen sein. Am ersten
Ende Gehäuses
kann im ersten Schritt der Montage ein erster druckfester Deckel 10' aufgeschraubt
werden, wobei die Verschraubung 24.1 beispielsweise durch
Kleber gesichert wird. Da beide Deckel vorzugsweise identisch ausgebildet
sein sollen, haben beide Deckel ein zentrales Loch für den Anschlussleiter
der Elektrode und mindestens eine weitere Bohrung 12', 12'' zur Befüllung mit Füllmasse 52. Es kann
jedoch auch nur ein Deckel mit Befüllöffnungen vorgesehen sein, so
dass der Arbeitsgang des Verschließens der Befüllöffnungen
bei einem der Deckel wegfällt.
Nach dem einseitigen Verschließen werden
alle vorhandenen Öffnungen
(vorzugsweise Gewindebohrungen) auf dieser Seite (vorzugsweise mit
Gewindestifte 16', 16'') verschlossen, wobei auch die
zentrale Bohrung (15', 15'') der erst verwendeten Elektrode
(17') ebenfalls
verschlossen wird.
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Die
mit Verbindungskanälen
versehenen Zwischenwände 32 bestehen
vorzugsweise aus einem Material auf der Basis von Glimmer, Bornitrid, Siliziumcarbid,
Siliziumnitrid oder Aluminiumoxid. Die Zwischenwände 32 sind gemeinsam
mit dem mindestens einen Trennkörper 34, 34'' derart im Gehäuse 24 eingebracht,
dass ein zur Innenwand des Gehäuses 24 angrenzender
Zwischenraum 50 gebildet ist. Der Zwischenraum 50 ist
mit einer dauerhaften Füllmasse 52 gefüllt.
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Als
Füllmasse 52 kann
eine niedrigviskose Masse eingesetzt sein, die nach dem Einfüllen in
die Vorrichtung 100 dauerhaft verfestigt ist. Vorzugsweise
ist die Füllmasse 52 eine
aushärtbare
Gieß-
oder Formmasse.
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Der
Trennkörper
kann ein einstückiges
Gebilde (ein zylindrischer Formkörper)
sein, in dem die Zwischenwände
liegen, oder er kann ein aus mehreren Einzelteilen aus Ringformkörpern 34, 34' zusammengesetzter
Stapel sein. Die Ringformkörper
können
aus Kunststoff im Spritzgussverfahren hergestellt sein. In den 5A und 5B sind
zwei Typen von Ringformkörpern 34, 34' dargestellt.
In den 5A und 5B sind
möglicherweise
vorhandene Verzahnungen nicht gezeichnet. Diese (35, 35') sind in 3 gezeigt.
Die Typen der Ringformkörper 34, 34' unterscheiden
sich in der Lage der Trennflächen 37.
Der Typ 34 entspricht einem Ringformkörper gemäß 3, wo das
Zwischenwand ringförmig mit
dem Ringformkörper 34 umspritzt
ist. Der Typ 34' ist
so gebildet, dass die Zwischenwände 32 seitlich
in die Ringformkörper 34' einlegbar sind,
dargestellt als Pfeile in 5B.
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Wenn
der Stapel aus Zwischenwänden
und Ringformkörpern
nicht als einstückiger
zylindrischer Formkörper
im Umspritzverfahren hergestellt und verwendet wird, sollten an
den Ringformkörpern 34, 34' Trennflächen 37 mit
geringer Oberflächenrauhigkeit
ausgebildet sein, die einen engen Formschluss benachbarter Zwischenwände 32 bewirken
(siehe 3). Die Trennflächen 37 gemäß 3 sind
mit einer Verzahnung 35, 35' versehen, so dass der Formschluss
besonders eng gestaltet ist. Die Verzahnung 35, 35' ist in der
Ausführungsform
als Nut-und-Feder-Verzahnung ausgebildet. Es kann jedoch auch nur
eine einzige Nut in den Trennflächen vorgesehen
sein, in die ein Dichtring eingelegt ist.
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Am
Außenrand
der Ringformkörper 34 sind Abstandsnasen 36 ausgebildet,
so dass zwischen den gegen die Innenwand des Gehäuses gerichteten Flächen der
Ringformkörper 34, 34' und der Innenwand
des Gehäuses 24 der
erwähnte,
angrenzende Zwischenraum 50 gebildet ist.
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Die
Zwischenwände 32 sind
in zweckmäßiger Weise
auf die innere Oberfläche
der Ringformkörper
(Typ 34')
geklebt, gelötet
oder in einer geeigneten Weise eingefügt. Es ist bei der Montage
zu beachten, dass die Lage der Verbindungskanäle 38 zur Flüssigmetalloberfläche eindeutig
ist. Es sollte also eine Lagecodierung der Zwischenwände 32 untereinander
vorhanden sein, so dass die Lage der Zwischenwände in den Ringformkörpern einheitlich
ist. Hierzu könnte
beispielweise am Rand der Zwischenwände 32 eine Nase oder
eine Nut angebracht sein, die entsprechend in eine Nut oder eine
Nase im Ringformkörper 34, 34' greift. Dies
ist in den Figuren nicht dargestellt. Damit erreicht man eine eindeutige
Lagezuordnung zwischen den Verbindungskanälen 38 der Zwischenwände untereinander,
wenn die Ringformkörper
in fester eindeutiger Lage im Gehäuse liegen. Somit sollte eine
zweite Lagecodierung der Ringformkörper zum Gehäuse vorhanden
sein. Dann ist es möglich,
dass in dem aus den Ringformkörpern mit
innenliegenden Zwischenwänden
gebildeten Stapel 30 alle Verbindungskanäle 38 in
fester Anordnung hinter einander liegen. Die Verbindungskanäle können in
einer Richtung hinter einander liegen, oder zueinander versetzt
sein. Bei der letzteren Anordnung würde im Strombegrenzungsfall
der Weg des durchgehenden Lichtbogens verlängert sein.
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Zur
Lagecodierung der Ringformkörper
sollten beispielsweise die Abstandsnasen 36 am Rand der
Ringformkörper
so angeordnet sein, dass ihre Anordnung nur eine 180° Drehsymmetrie
hat, wie in 3 gezeigt. Dann kann anhand
der Positionen der Abstandsnasen die eindeutige Lagezuordnung der Verbindungskanäle 38 vorgenommen
werden und die Einbaulage, bzw. die Position des vorgenannten Stapels 30 im
Gehäuse
ebenfalls eindeutig und fehlerfrei bestimmt werden. Eine andere
Möglichkeit
der Lagecodierung der Ringform-körper
untereinander kann darin bestehen, auf der einen Seite der Trennflächen einen
Codiernocken 39' vorzusehen,
der mit einer Vertiefung 39'' korrespondiert,
der auf der anderen Seite der Trennflächen angebracht ist. Die ist schematisch
an den beiden äußeren Trennscheiben in 5A dargestellt.
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Wichtig
ist somit, dass in der Vorrichtung die Lage der Verbindungskanäle zur Oberfläche des Flüssigmetalls
eindeutig ist. Ob nun hierzu die vorbeschriebenen Maßnahmen über Lagecodierungen vorgenommen
werden, oder andere Maßnahmen
ergriffen werden, hängt
vom technologischen Aufwand ab und kann vom Fachmann individuell
gemäß den Anforderungen
leicht entschieden werden. Die gemeinsam mit den Zwischenwänden 32 einen
Stapel 30 bildenden Trennkörper 34 können einzeln
eingeführt
oder sie können
vor dem Einfügen
in das Gehäuse
untereinander formschlüssig
zu einem Stapel 30 verbunden werden. Nach der Stapelbildung
kann die Verbindung der Ringformkörper untereinander durch Verkleben,
durch Reibschweißen
oder durch Ultraschallschweißen
vorgenommen werden.
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Die
beiderseitigen Elektroden (einschließlich ihrer Formkörper 20', 20'') sollten bei der Stapelbildung
vorzugsweise ebenso formschlüssig
aufgebracht werden.
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Nach
dem Einbringen des Stapels in ein Metallgehäuse, wird das Metallgehäuse 24 auf
seiner anderen noch offenen Seite 25 – wie auf der ersten Seite – mit dem
zweiten druckfesten Deckel 10'' verschlossen.
Die Verschraubung 24.1 kann mit einem Kleber gesichert
werden. Anstelle einer Verschraubung kann auch eine andere Art der
dauerhaften Verbindung der Deckel mit dem Gehäuse vorgenommen werden. Die
Bohrungen 12'' des zweiten
Deckels 10'' werden nicht
verschlossen, da diese als Füllöffnungen
zum Befüllen
mit aushärtbarer
Vergussmasse 52 verwendet werden sollen. Nach Befüllen mit
der Vergussmasse und dem Aushärtenlassen
kann die Befüllung
mit Flüssigmetall
vorgenommen werden.
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Das
Flüssigmetall
kann durch die zentrale, verschließbare Bohrung (15', 15'') einer der Elektroden eingefüllt werden.
Nach dem Füllen
mit ausreichend Flüssigmetall
wird die zentrale Bohrung (15', 15'')
mit einem Gewindestift 16' verschlossen.
Die Lage des Gewindestifts wird ebenfalls mit Kleber gesichert.
Allerdings sind auch andere Füllverfahren einsetzbar
oder andere Füllöffnungen
in Lage und Größe denkbar.
Ein Vorschlag zum Befüllen
kann darin bestehen, dass Flüssigmetall
in Festform (in gefrorenem Zustand) vor dem Zusammenbau in die Verdichterräume einzulegen.
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Oberhalb
des Flüssigmetalls
befindet sich beispielsweise Vakuum; aber auch ein Schutzgas wäre möglich. Die
Evakuierung bzw. die Schutzgasbefüllung wäre der letzte Schritt nach
dem Füllen
mit Flüssigmetall.
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Eine
vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, die von
dem Flüssigmetall
benetzten Flächen
der Elektroden 17', 17'' aus Kupfer mit einer leitenden,
gegenüber
dem Flüssigmetall
inerten Materialschicht 19 zu versehen. Die Materialschicht 19 kann
aus hochlegiertem Edelstahl, Wolfram, Molybdän, Vanadium, Nickel, Tantal,
Titan, Rhenium, Chrom oder deren Legierungen bestehen. Die Materialschicht
kann zweckmäßig als
aufgefügtes,
beispielsweise aufgeklebte oder aufgelötete, oder als bündig eingefügte Folie
(etwa 0,2 bis 0,3 mm dick) oder als aufgalvanisierte, aufgedampfte,
walzplattierte oder durch Reibschweißen aufgebrachte Metallschicht
ausgeführt
sein. Die leitende Materialschicht kann unterhalb einer nichtleitenden
Keramikscheibe entweder ganz oder teilweise weitergeführt, aber auch
ausgespart sein. Damit wird zusätzlich
der Diffusion und Korrosion der vom Flüssigmetall benetzten Flächen wirksam
begegnet, was zu einer erheblichen Vergrößerung der Oberflä chenbeständigkeit der
Elektroden und damit der Stabilität und Lebensdauer der Vorrichtung
führt.
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Wie
schon erwähnt,
wird die Vorrichtung 100 beidseitig mit einem Deckel 10', 10'' verschlossen. Die Deckel 10', 10'' weisen eine zentrale Bohrung auf,
durch welche jeweils ein Anschlussleiter der Elektroden 17', 17'' hindurchgreift. In mindestens
einem Anschlussleiter ist eine dauerhaft verschließbare Füllöffnung 15', 15'' für das Flüssigmetall ausgebildet. Nach
dem in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiel soll die Füllöffnung auch
durch eine Öffnung
in der Materialschicht 19 hindurchgehen. Für diesen
Fall sollte beim Verschließen
der Füllöffnung 15', 15'' dafür gesorgt werden, dass die
gegen das Flüssigmetall
gerichtete Oberfläche
des Verschlussstopfens 16', 16'' möglichst aus demselben Material besteht,
wie die besagte Materialschicht. Als ein Vorschlag zur Realisierung
dieser Maßnahme
kann vorgetragen werden, dass eine dünne Scheibe aus demselben Material
wie die Materialschicht – beispielsweise
Molybdän – von außen in die
zu verschließende Öffnung lasergeschweißt eingebracht
wird, und gegen diese Scheibe der Verschlussstopfen eingebracht
wird. Anhand dieser Vorschläge
dürfte
der Fachmann in der Lage sein, auch Abwandlungen zu erwägen, die
denselben Zweck erfüllen
und sicherstellen, dass einerseits ein sicherer Verschluss erzielt wird
und andererseits, die Elektrode auch im Bereich des Verschlussstopfens
gegen Diffusions- und Korrosionsangriff geschützt bleibt.
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Das
Einbringen der Deckel in die Vorrichtung ist mit einer Langzeitsicherung
verbunden. Das Verfahren zur Langzeitsicherung kann Kleben, Schweißen (Laserschweißen, Reibschweißen) oder
Rollieren der Formdeckel in den Rand 24.1 des Gehäuses sein.
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Erwähnt wurde,
dass das Gehäuse
auch als Komposit- oder Wickelkörper
ausgebildet sein kann. Diese Ausführungsform besteht darin, dass
der Stapel 30 aus Zwischenwänden und Trennkörpern als einheitliches
Gebilde hergestellt wird, wobei eine zylindrische Form entsteht,
die eine relativ glatte Oberfläche
hat, etwa so wie mit Bezugszeichen 42 in 5A dargestellt.
Unter Ausnutzung des einheitlich geformten Gebildes kann ein alternatives
Montageverfahren vorgesehen sein, bei dem ein besonderer Zwischenraum
zwischen Stapel 30 und Gehäuse nicht vorhanden ist. Die
Zylinderform wird unmittelbar auf die Oberfläche 42 als Komposit
aus Wickelelementen (beispielsweise Glasfasern) und Kunststoff- oder
Kunstharzkörper
aufgebracht.
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Das
alternative Montageverfahren stellt sich somit so dar, dass ein
Stapel 30 aus Zwischenwänden 32 und
dem mindestens einen Trennkörper 34 gebildet
wird, dass dem Stapel 30 beidseitig die Deckel 10', 10'' einschließlich der in die Deckel 10', 10'' eingelegten Elektro den 17', 17'' hinzugefügt werden, dass die mit den
vorgenannten Schritten gebildete Anordnung untereinander in Achsrichtung
der Vorrichtung unter mechanisch Spannung gesetzt wird, so dass
die Trennkörper 34 untereinander
dicht und formschlüssig
aufeinander liegen, dass auf der Oberfläche des Stapels 30 der
Kompositkörper
gebildet wird. Der Kunststoff, bzw. der Kunstharz des Kompositkörpers verfestigt
sich zur Bildung eines druckfesten Gehäuses. Durch mindestens eine,
in einem der Deckel vorhandene Metallfüllöffnung 15', 15'' wird in die Verdichterräume 40 Flüssigmetall
gefüllt
und die Metallfüllöffnung 15', 15'' verschlossen.
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Es
soll noch abschließend
betont werden, dass die erfindungsmäßige Konstruktion unabhängig von
den Betriebseigenschaften der Vorrichtung gestaltet ist. Eigenschaften
und Dimensionierung der Vorrichtung die den Betrieb betreffen sind
etwa Auswahl der Flüssigmetall-Legierung,
Verwendung von Schutzgas oder Vakuum in den Verdichterräumen, Zahl
und Lage der Verbindungskanäle
in den Zwischenwänden,
Füllhöhe mit Flüssigmetall,
Lage der Vorrichtung im Normalbetrieb, Leistungsbereich für den Strombegrenzungsfall
(mit der Abschaltstromstärke
als bestimmendes Mass). Dem Fachmann stehen diesbezügliche Informationen
zur Verfügung
und er kann auf eigene Kenntnisse zurückgreifen, um die Vorrichtung
gemäß den gewünschten
Betriebsanforderungen zu gestalten.
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- 10' 10''
- erster,
zweiter Deckel
- 12' 12''
- Füllöffnung
- 14' 14''
- Gewindestift
- 15'
- Metallfüllöffnung
- 16' 16''
- Verschlussstift
- 17' 17''
- Elektrode
- 19'
- Materialschicht
- 20' 20''
- Formdeckel
- 21.1'' 21.2''
- Deckelnasen
- 24
- Gehäuse
- 24.1
- Verbindungsfläche (Verschraubung, Verklebung)
- 25
- Öffnung/offene
Seite
- 30
- Stapel
- 32
- Zwischenwand
(Keramikscheibe)
- 34
34'
- Trennkörper (Ringformkörper) (Kunststoff-Spritzteile)
- 35
35'
- Verzahnung
(Nut und Feder)
- 36
- Abstandsnase
- 37
- Trennfläche
- 38
- Verbindungskanal
- 39' 39''
- Codiernocken
und Codierloch
- 40
- Verdichterraum
- 42
- Zylinderform
- 50
- Zwischenraum
- 52
- Vergussmasse
- 100
- Strombegrenzungsvorrichtung