DE1245472B - Vakuumschalter - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

HOIh

Deutsche Kl.: 21c-35/09

Nummer: 1 245 472

Aktenzeichen: L 52190 VIII d/21 c

Anmeldetag: 20. November 1965

Auslegetag: 27. Juli 1967

Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Schalter für hohe Abschaltleistung mit in einem evakuierten Gehäuse untergebrachten, relativ zueinander beweglichen und vermittels eines Hohlisolators des Gehäuses voneinander isolierten Schaltkontakten, wobei der bewegliche Kontakt durch eine Membran oder einen Metallbalg gegen das Gehäuse abgedichtet ist, sowie einer im Kontaktbereich um die Schaltkontakte herum angeordneten, am Gehäuse gehalterten Abschirmung.

Derartige Schalter sind bereits für höhere Spannungen und größere Leistungen bei ausschaltbaren Kurzschlußströmen von 10 000 A und mehr bekanntgeworden.

Hierbei besteht der isolierende Teil des Gehäuses aus einem zylindrischen hohlen Glaskörper, dessen offene Enden durch Platten aus Metall, die gleichzeitig die Schaltkontakte tragen, vakuumdicht verschlossen sind. Die vakuumdichte Verbindung zwischen diesen beiden verschiedenartigen Materialien wird dadurch erreicht, daß in die Enden des Glaskörpers zunächst Flanschringe aus dünnem Blech eingeschmolzen werden und dann diese Flanschringe durch eine Bördelschweißung mit den metallenen Platten verbunden werden. Bei dieser an sich einfachen Verbindungsart ist die Auswahl der Glas- und Blechmaterialien recht schwierig, da sie in ihren spezifischen Eigenschaften aufeinander abgestimmt werden müssen. Dabei können insbesondere durch die nachträgliche Bördelschweißung mechanische Spannungen zwischen dem Glaskörper und den Franschringen auftreten, die zu Undichtigkeiten Anlaß geben. Auch ist der Materialaufwand für die aus teuren Werkstoffen gefertigten Flanschringe groß, da durch die erforderliche Ausstanzung dieser Ringe ein erheblicher Abfall entsteht.

Andererseits ist es schon bekannt, das Gehäuse für Vakuumschalter kleinerer Leistung, z. B. für Regelzwecke, in einfacher Weise dadurch herzustellen, daß auf ein mit metallisierten Enden versehenes Keramikrohr Verschlußkappen vakuumdicht aufgelötet werden. Dabei ist der Boden der Verschlußkappe, durch den der bewegliche Schaltkontakt hindurchgeführt ist, als Metallmembran ausgebildet. Eine derartige Konstruktion läßt sich jedoch bei einem Vakuumschalter für eine hohe Abschaltleistung, bei dem das Gehäuse einen erheblich größeren Durchmesser aufweist, nicht mehr ausführen. Hierbei würde nämlich der als Membran ausgebildete Boden der Kappe durch den in der Schaltkammer herrschenden Unterdruck zu stark verformt und nach mehrmaliger Betätigung des beweglichen Vakuumschalter

Anmelder:

Licentia Patent-Verwaltungs-G. m. b. H.,

Frankfurt/M., Theodor-Stern-Kai 1

Als Erfinder benannt:
Dr.-Ing. Anton Zeibig, Kassel

Schaltkontaktes dann zerstört werden. Darüber hinaus ist, wie oben erwähnt, bei Verwendung eines Hohlisolators aus Glas für das Gehäuse des Vakuumschalters eine andere Herstellungstechnik für die Befestigung der Kappen erforderlich.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, für Vakuumschalter hoher Abschaltleistung die Kappen so herzustellen, daß sie bei geringstmöglichem Aufwand an Material eine gute mechanische Festigkeit aufweisen und insbesondere bei Verwendung von Glasisolatoren für die Herstellung des Gehäuses des Vakuumschalters bestens geeignet sind. Gegenüber der bisherigen oben angedeuteten Konstruktion eines Vakuumschalters für hohe Abschaltleistung sollen außerdem durch die Erfindung die Konstruktion vereinfacht und die Anfälligkeit gegen etwaige Undichtigkeiten des Gehäuses vermindert werden.

Dies wird nun dadurch erreicht, daß erfindungsgemäß vorzugsweise für größere Gehäusedurchmesser die Metallkappen aus dünnem Blech bestehen und nach innen oder außen gewölbt sind und daß die Metallkappen durch ein aufgeklebtes Formstück, insbesondere Gußstück, verstärkt sind.

Dabei ist es zweckmäßig, daß von den beiden Metallkappen die eine vermittels einer Bördelschweißung mit dem für die Abdichtung des beweglichen

Kontaktes vorgesehenen Metallbalg verbunden und die andere mit dem feststehenden Kontakt ebenfalls über eine Aufbördelung verschweißt ist.

Durch diese Maßnahmen wird erreicht, daß die bisher notwendige Schweißnaht zwischen den in-den

Glaskörper des Isolators eingeschmolzenen Flanschringen und den Verschlußdeckeln in Wegfall kommt und somit Wärmespannungen im Glaskörper, die zu Undichtigkeiten führen können, vermieden werden. Gegenüber der Verwendung von Flanschringen tritt

hierbei gleichzeitig eine bessere Materialausnutzung ein. Auch gestatten die aus dünnem Blech bestehenden Kappen im Gegensatz zu den bisher verwendeten

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massiven Verschlußdeckeln, daß eine einwandfreie Bördelschweißung mit dem Metallbalg des beweglichen Schaltkontaktes herstellbar ist, da die Materialien annähernd gleiche Stärke aufweisen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist schematisch im Schnitt dargestellt.

Das mit 1 bezeichnete Gehäuse des Vakuumschalters ist aus zwei zylindrischen aus Glas bestehenden Hohlisolatoren la, Ib zusammengebaut. Beide Hohlisolatoren sind durch in diese eingeschmolzene Flanschringe 2, die nach außen aufgebördelt sind, miteinander durch eine Bördelschweißnaht 3 vakuumdicht verbunden. Die offenen Enden der Hohlisolatoren sind jeweils durch eine aus einem Stück gezogene Kappe aus dünnem Blech verschlossen. Dabei ist in den Hohlisolator 1 α eine nach außen gewölbte Kappe 4 und in den Hohlisolator 1 b eine nach innen gewölbte Kappe 5 eingeschmolzen. An deren Stelle können jedoch auch auf beiden Seiten leicht nach außen oder innen gewölbte, in der Zeich- ao nung nicht weiter dargestellte Kappen vorgesehen sein.

Die beiden Kappen 4 und 5 sind zwecks Durchtritt eines beweglichen Schaltstiftes 6 und eines feststehenden Schaltstiftes 7 mit einer Bohrung versehen, deren Rand in eine Bördelung 8 und 9 übergeht. Vermittels der Bördelung 8 läßt sich der bewegliche Schaltkontakt 6 leicht über einen Metallbalg 10 vakuumdicht gegen das Gehäuse abschließen. Hierzu wird der Schaltkontakt 6 in bekannter Weise mit dem einen Ende des Metallbalges 10 verschweißt. Das andere Ende des Metallbalges läßt sich dann sehr einfach mit der Bördelung 8 über eine Bördelschweißung 11 verbinden. Der feststehende Schaltstift 7 wird über die Bördelung 9 vermittels einer Schweißung 12 gegen das Gehäuse abgedichtet.

Da für die Kappen 4, 5 ebenso wie für die Flanschringe 2 ein dünnes Spezialblech Verwendung findet, ist für die Schaltkontakte 6, 7 eine besondere Führung und Halterung vorzusehen. Gemäß der Erfindung sind zu diesem Zweck auf die Kappen entsprechend geformte Gußstücke aufgeklebt. Der bewegliche Kontakt 6 wird hierbei durch ein Gußstück 13 gehaltert und geführt. Zur Stromverbindung ist ein Ringkontakt 14 im Gußstück 13 angeordnet. Der feststehende Kontakt 7 ist vermittels eines der Innenwölbung der Kappe 5 angepaßten Gußstückes 15 befestigt. Die beiden Gußstücke 13, 15 sind zweckmäßigerweise aus Leichtmetall gefertigt. Sie weisen Bohrungen oder Befestigungsschrauben auf, die jedoch in der Zeichnung nicht weiter dargestellt sind. Eine konzentrische Abschirmung 16 ist vermittels einer Halterung 17 an einem der miteinander verschweißten Flanschringe 2 befestigt.

Claims (4)

P atentansprüche:

1. Elektrischer Schalter für hohe Abschaltleistung mit in einem evakuierten Gehäuse untergebrachten, relativ zueinander beweglichen und vermittels eines Hohlisolators des Gehäuses voneinander isolierten Schaltkontakten, wobei der bewegliche Kontakt durch eine Membran gegen das Gehäuse abgedichtet ist und die Enden des Gehäuses durch aus einem Stück gezogene Metallkappen verschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, daß vorzugsweise für größere Gehäusedurchmesser die Metallkappen aus dünnem Blech bestehen und nach innen oder außen gewölbt sind und daß die Metallkappen durch ein aufgeklebtes Formstück, insbesondere Gußstück, verstärkt sind.

2. Elektrischer Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß von den beiden Metallkappen die eine vermittels einer Bördelschweißung mit dem für die Abdichtung des beweglichen Kontaktes vorgesehenen Metallbalg verbunden und die andere mit dem feststehenden Kontakt ebenfalls über eine Aufbördelung vakuumdicht verschweißt ist.

3. Elektrischer Schalter nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Formstücke Befestigungslöcher oder Befestigungsschrauben aufweisen.

4.. Elektrischer Schalter nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Formstück am beweglichen Kontakt eine Gleitführung und eine Stromverbindung über einen Ringkontakt aufweist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 724 810.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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