DE19503661A1 - Vakuumschalter-Kontaktanordnung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vakuumschalter-Kontaktanordnung mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angeführten Gattungsmerkma­ len. Vakuumschalter mit derartigen Kontaktanordnungen dienen zum Öffnen und Schließen von Stromkreisen in Mittel- und Hoch­ spannungsschaltanlagen. Damit soll erreicht werden, daß auch bei der Unterbrechung großer Kurzschlußströme der Schaltlichtbogen in einem diffusen Zustand verbleibt und somit nur eine geringe Erosion des Kontakt- und Elektrodenkörpers der Kontaktanordnung entsteht.

Eine Axialmagnetfeld-Kontaktanordnung der vorausgesetzten Gattung ist durch die Druckschrift DE 25 27 319 A1 bekannt. Gemäß der Fig. 2 sind zur Erzeugung des axialen Magnetfeldes in einem im we­ sentlichen scheibenförmigen Körper zwischen spiralförmigen Spal­ ten gebildete spiralförmige Stromleiter an je einem Stromanschluß­ stück vorgesehen. Die freien Enden der spiralförmigen Stromlei­ ter zeigen jeweils in die entgegengesetzten Umfangrichtungen. Die einander zugewandten Oberflächen der mit Spalten versehenen scheibenförmigen Körper sind eben und dienen als Kontakt- und Elektrodenflächen. Der Stromfluß in den spiralförmigen Stromlei­ tern läßt sich jeweils in eine radiale und in eine azimutale Kom­ ponente zerlegen. Nur die azimutale Stromkomponente trägt zur Erzeugung des axialen Magnetfeldes bei; die Nebenexistenz des ra­ dialen bedeutet eine Minderung des Wirkungsgrades der Magnetisie­ rung.

Die Spalte in der Magnetisierungsscheibe können bei großen Strömen durch das Plasma der Vakuumentladung in der Schalt­ strecke zumindest teilweise überbrückt werden, was den Wir­ kungsgrad der Magnetisierung weiter mindert.

Eine andere Ausführungsform einer Axialmagnetfeld-Kontaktanord­ ner vorausgesetzten Gattung ist durch die US-PS 38 18 164 be­ kannt. Gemäß Fig. 1 und 2 besteht jedes Schaltstück aus zwei flachschalenförmigen Körpern, die mit den offenen Stirnseiten zusammengefügt einen scheibenförmigen Körper ergeben. In den ein­ ander gegenüberliegenden Schalenböden einer jeden Scheibenstruk­ tur sind zwischen spiralförmigen Spalten auch "spiralförmige Seg­ mente" entstanden, deren Enden sich einander zuwenden, wobei Scha­ lenwandabschnitte jeweils zwei Segmente zu einer magnetisierenden Strom­ schleife verbinden, vgl. Fig. 3. Alle diese ovalen Stromschlei­ fe an den beiden Schaltstücken magnetisieren in dieselbe Richtung. Dadurch erzeugen sie im wesentlichen ein axiales Magnetfeld, das jedoch wegen der speziellen geometrischen Art seiner Erzeugung nicht gleichmäßig über die einander zugewandten Scheiben- Ober- und Elektrodenflächen verteilt sein kann; dies trifft auch für den an erster Steile gewürdigten Stand der Technik zu, während umgekehrt die dort genannten ungünstigen Eigenheiten auch hier zutreffen. Für die Kontaktgabe und Dauerstromführung ist an bei­ den Scheiben mittig ein Kontaktansatz angebracht.

Wegen der sehr geringen Bauhöhe eignen sich Scheibenkörper mit Magnetisierungsstruktur besonders gut als Teil einer Doppelkon­ taktanordnung mit jeweils einer speziellen Kontaktanordnung für Dauerstromführung und Stromunterbrechung. Eine solche Verwendung ist durch die DE 41 17 606 A1 bekannt. Die Magnetisierungsvor­ richtung umgibt als Kreisring-Teilschale mit spiralförmigen Spal­ ten im Schalenboden und ohne selbst Kontakt zu geben einen zy­ lindrischen Stumpfkontakt zur Dauerstromführung, vgl. Fig. 1 und 3. Als ausschließlicher Elektrodenkörper dient eine Kreis­ ringscheibe, die den Dauerstromkontakt mit Spaltabstand konzen­ trisch umgibt und an Schalenwandabschnitten befestigt ist. Dadurch wird eine mögliche Schaltplasma-Überbrückung der spiralförmigen Spalte im Boden der Magnetisierungs-Teilschale verhindert. Der prinzipiell schlechte Magnetisierungs-Wirkungsgrad der spiral­ förmigen Segmente ist jedoch weiter vorhanden und der Schalen­ rand wird weiter nur als Verbindungselement der Magnetisierungs- und Elektrodenscheibe genutzt.

Die vorstehende Erkenntnis der bestehenden grundsätzlichen Män­ gel bei den bekannten Axialmagnetfeld-Kontaktanordnungen in Schei­ benbauform einerseits und andererseits wieder die aus einer ana­ lytischen Überlegung zu den grundsätzlichen Ausführungsformen von Axialmagnetfeld-Kontaktanordnungen - Schalen-, Skelett-, Schei­ benstruktur - gewonnene Erkenntnis: der Scheibenkörper stellt mit dem ihm innewohnenden Gestaltungspotential die Ausgangsstruktur schlechthin dar für eine sämtliche technisch-wirtschaftlichen Er­ folgsvoraussetzungen aufweisende Axialmagnetfeld-Kontaktanordnung - sind Anlaß und Entwicklungsaufgabe der vorliegenden Erfindung. Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die Lehre des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen dieser Lehre sind in den Unteransprü­ chen beschrieben.

Das Wesentliche und gleichzeitig Vorteilhafte der Aufgabenlö­ sung beruht etwa in folgendem:

• - maximale Ausnützung des Magnetisierungspotentials des Scheibenkörpers
• - maximale Ausnutzung des Stromführungspotentials des Schei­ benkörpers.
• - minimale Bauhöhe und einfachste Herstellung.
• - einerseits: rationelle Erschließung größerer Nennstrom- und Nennkurzschluß-Ausschaltstrom-Bereiche für Vakuumschalt­ röhren;
  andererseits: rationellere. Konstruktion von Vakuumschalt­ röhren für damit schon belegte Nennstrom- und Nennkurz­ schluß-Ausschaltstrom-Bereiche.

Nachstehend wird die Erfindung anhand der Zeichnungen zu zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert; es zeigen:

Fig. 1 Schaltstück in Ansicht bei teilweisem Längsschnitt und mit axial-horizontaler Überlappung der Windungs­ abschnitte.

Fig. 2 Draufsicht auf das Schaltstück nach Fig. 1 ohne Kon­ takt- und Elektrodenscheibe.

Fig. 3 Draufsicht auf das Schaltstück nach Fig. 1.

Fig. 4 Schaltstück in Ansicht bei teilweisem Längsschnitt und mit schräger Überlappung der Windungsabschnitte.

Fig. 5 Draufsicht auf das Schaltstück nach Fig. 4 bei abge­ nommener Kontakt- und Elektrodenscheibe.

Fig. 6 Draufsicht auf das Schaltstück nach Fig. 4.

Fig. 7 Draufsicht auf das Schaltstück nach Fig. 1 ohne Kon­ takt- und Elektrodenscheibe und mit veränderter Spalt­ anordnung im scheibenförmigen Magnetisierungskörper.

Für das erste Ausführungsbeispiel sind in den Fig. 1 bis 3 zumindest wesentliche Bauteile eines der beiden an sich gleichen in eine nicht dargestellte Schaltröhre nicht spiegelsymmetrisch eingebauten, relativ zueinander axial bewegbaren Schaltstücke gezeigt. Dieses Schaltstück soll das bewegbare sein, ohne daß der zugehörige Schaltstückantrieb dargestellt ist. Mit dem Stirnbe­ reich eines zumindest im Verbindungsbereich hohlzylindrischen Stromanschlußstücks 2 ist ein scheibenförmiger Magnetisierungskör­ per, kurz Magnetisierungsscheibe, 3 verbunden. Sie weist drei azimutal etwa gleichmäßig verteilte erste Spalte 5 auf, die etwa parallel zum Umfang der Magnetisierungsscheibe und somit etwa kreisbogenförmig verlaufen. Die ersten Spalte können auch eine Neigung gegenüber der Schaltstückachse aufweisen und somit schräg verlaufen. Am einen Ende des ersten Spalts 5 schließt ein zwei­ ter Spalt 6 etwa tangential an und setzt sich mit leichter Krüm­ mung bis zum Umfang der Magnetisierungsscheibe fort. Durch die­ se Spaltkombination entstehen insgesamt drei im wesentlichen kreisbogenförmige Windungsabschnitte 4. An anderen Ende des er­ sten Spalts schließt ein annähernd kreisbogenförmiger dritter Spalt 7 an. Dieser Spalt setzt sich bis zum inneren Umfang des Stromanschlußstücks 2 fort, d. h. er durchdringt seine Zylinder­ wand vollständig. Dadurch werden im Stirnbereich dieses Stroman­ schlußstücks Wirbelströme weitgehend unterbunden. In nicht dar­ gestellter Weise kann als Stromanschlußstück auch ein vollzylin­ drischer Kupferbolzen dienen und die dritten Spalte 7 können in seinen Körper eindringen, was darin gleichfalls die Wirbelströ­ me dämpft.

Im Bereich zwischen den dritten Spalten 7 - die ohne dargestellt zu sein auch spiralförmig verlaufen können - und dem ersten Spalt 5 entstehen in der Magnetisierungsscheibe 3 beginnend schon im Stirnbereich des Stromanschlußstücks 2 Strombahnen, deren azi­ mutale Komponenten mit zunehmender Entfernung vom Stromanschluß­ stück 2 gleichfalls zunehmen; schließlich münden diese Strombah­ nen in die Windungsabschnitte 4 ein, vgl. die gestrichelt einge­ zeichneten Strömungspfeile in der Fig. 2. Aus dem überlappen der azimutalen Strombahnkomponenten im Austrittsbereich der Win­ dungsabschnitte aus dem zentralen Bereich der Magnetisierungs­ scheibe mit den Strombahnen im Endbereich dieser Windungsab­ schnitte resultiert zumindest in guter Näherung eine kreisring­ förmige Gesamtstrombahn, die einem kreisringförmigen Stromlei­ ter am Rand der Magnetisierungsscheibe äquivalent ist. Mit der ebenen Oberfläche dieses Stromleiters ist eine Kontakt- und Elektrodenscheibe 8 elektrisch und physisch indirekt verbunden. Als Zwischenglied wird eine Art Beilagscheibe 9 verwendet, die mit der Kontakt- und Elektrodenscheibe eine Baueinheit bildet. Durch diese Konstruktionsmaßnahme werden die freien Oberflächen von Kontakt- und Elektrodenscheibe und Magnetisierungsscheibe auf Abstand gehalten. Zur Auflage der Kontakt- und Elektrodenscheibe auf der Magnetisierungsscheibe ist eine Stützscheibe 10 aus Keramik oder rostfreiem Stahl vorgesehen. Diese Scheibe kann bis auf eine elektrisch schlecht leiten­ de oder isolierende Schicht reduziert werden.

Der potentialunterschied zwischen den Endbereichen der Windungs­ abschnitte 4 und jeweils ihren Austrittsbereichen aus dem Zentral­ bereich der Magnetisierungsscheibe soll durch die Kontakt- und Elektrodenscheibe zumindest nicht elektrisch kurzgeschlossen wer­ den. Deshalb sind in der Kontakt- und Elektrodenscheibe z. B. Spalte nützlich, die bis in die Beilagscheibe reichen. Wenn nun diese Spalte notwendigerweise mit dem zweiten Spalt 6 fluch­ ten, erzwingen sie in der Kontakt- und Elektrodenscheibe vom gleichmäßig verteilten Verlauf abweichende ungünstige Strompfade.

Um diesen Nachteil zu vermeiden, ist jeweils in einem keil­ förmigen Bereich zwischen dem zweiten Spalt 6 und dem verlän­ gert gedachten ersten Spalt 5 die Oberfläche der Magnetisierungs­ scheibe etwas vertieft - etwa nur einen mm. Azimutal begrenzt wird diese Vertiefung 11 - in den Fig. 2 und 3 durch Schraf­ fur markiert - von einer radialen Linie durch die innere Aus­ trittskante des zweiten Spalts aus der Magnetisierungsscheibe. Bezüglich der Beilagscheibe 9 ergibt die Vertiefung 11 entlang des zweiten Spalts 6 eine kontaktfreie Zone. Somit lassen sich in der Kontakt- und Elektrodenscheibe einschließlich Beilagschei­ be vom Umfang an strömungstechnisch günstige radiale Spalte 12 anordnen.

Die Kontakt- und Elektrodenscheibe in Fig. 3 hat die Form ei­ ner Kreisringscheibe, deren Innendurchmesser gleich groß ist wie der Innendurchmesser des hohlzylindrischen Stromanschlußstücks 2; die radialen Spalte erstrecken sich bis zu seinem äußeren Um­ fang. Für die Kontakt- und Elektrodenscheibe kann auch die Form einer Kreisscheibe gewählt werden. Sowohl die Kreisring- als auch die Kreisscheibe können in nicht dargestellter Weise durch radi­ ale Spalte in einzelne Abschnitte unterteilt werden. In einer wei­ teren Variante können die radialen Spalte nur in der Beilagschei­ be angeordnet sein, währen die spaltfreie Kontakt- und Elektro­ denscheibe aus einem metallischen Werkstoff angefertigt ist, der gegenüber den metallischen Werkstoffen von Beilagscheibe und Mag­ netisierungsscheibe eine wesentlich kleinere spezifische elektri­ sche Leitfähigkeit besitzt. Die vorstehend genannten Kontakt- und Elektrodenkörper können auch ohne Beilagscheibe 9 über ei­ nen eigenen Randansatz durch eine elektrisch gut leitende Lötung mit der Kreisring-Randzone der Magnetisierungsscheibe verbunden sein.

Die vorstehend beschriebene Maßnahme der partiellen Vertiefung der Oberfläche der Magnetisierungsscheibe 3 entlang des zweiten Spalts 6 hat noch eine weitere, sehr erhebliche Konsequenz: Durch die radialen Spalte auch in der Beilagscheibe 9 ist diese - ebenso wie die Magnetisierungsscheibe 3 - elektrisch gut lei­ tende Kreisringscheibe in einzelne Abschnitte unterteilt, die jeweils den Windungsabschnitten 4 der Magnetisierungsscheibe 3 physisch und elektrisch parallelgeschaltet sind; vgl. gestrichel­ te Darstellung in Fig. 3, rechts oben. Die Überlagerung der Windungsabschnitte 4 mit den Abschnitten der Beilagscheibe 9 er­ weitert nun zufolge der Vertiefung 11 den ansonsten spitzwinkelig auslaufenden Endbereich der Windungsabschnitte 4 auch noch zu einem Teil einer Kreisringscheibe. Damit ist eine besonders gün­ stige Form der Überlappung geschaffen, ergibt sie doch entlang des Umfangs der Magnetisierungsscheibe die erwünschte Vollkreis­ ringbahn für den Magnetisierungsstrom in recht guter Näherung; vgl. gestrichelte Strömungspfeile in der Fig. 2 in Verbindung mit der gestrichelt gezeichneten erweiterten Überlappung durch einen Abschnitt der Beilagscheibe 9 in Fig. 3.

Die konstruktiven Übergänge von den Austrittsbereichen der Win­ dungsabschnitte 4 aus dem Zentralbereich der Magnetisierungs­ scheibe 3 in die Beilagscheibe 9 oder in einen entsprechenden Randansatz einer damit nicht dargestellten Kontakt- und Elektrodenscheibe erfolgen in vernachlässigbar kleinen Stufen. Ihre relative Höhe ist definiert als Abstand zwischen den einander zuge­ wandten ebenen Oberflächen von Magnetisierungsscheibe 3 und Kontakt- und Elektrodenscheibe 8 an der Stelle des Stromüber­ gangs von der Magnetisierungsscheibe in die Beilagscheibe be­ zogen auf die Summe aus diesem Abstand und der Höhe des Magne­ tisierungsscheibe. Diese relative Stufenhöhe beträgt bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel etwa 9% und ist damit in er­ wünschter Weise vernachlässigbar klein.

Vom nicht dargestellten feststehenden Schaltstück wird bei ei­ ner Stromunterbrechung der Strom der Vakuumentladung in der Schaltstrecke zunächst von seiner feststehenden Kontakt- und Elektrodenscheibe übernommen. Damit anschließend die stromdurch­ flossenen Windungsabschnitte sich an der Magnetisierung des axi­ alen Magnetfeldes beteiligen können, schließen sie mit ihren Endbereichen über das Schaltplasma der Schaltstrecke an die Endbereiche der Windungsabschnitte des bewegten Schaltstücks an, m.a.W. ausgedrückt: die Enden der Windungsabschnitte an dem be­ wegten und an dem feststehenden Schaltstück weisen in entgegenge­ setzte Richtungen.

Im zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind in den Fig. 4 bis 6 wieder zumindest wesentliche Bauteile des bewegbaren, in eine Schaltröhre eingebauten Schaltstücks 1a gezeigt, wobei Schalt­ röhre und Schaltstückantrieb ohne Darstellung bleiben. Die mit dem ersten Ausführungsbeispiel prinzipiell gleichen Konstruktions­ elemente sind auch mit dem gleichen Bezugszeichen versehen, und eine erneute Beschreibung erübrigt sich. Bei den modifizierten Konstruktionselementen tritt zu dem Abstammungsbezugszeichen das Modifikationszeichen "a" hinzu. Es gibt folgende konstruk­ tive Veränderungen: a) , Anzahl der Windungsabschnitte pro Schaltstück; b), Oberlappungsform der Windungsabschnitte; c), Form der Beilagscheibe.

Zu a) Die Erhöhung der Anzahl der ersten, zweiten und dritten Spalte von je drei auf je vier und damit die Erhöhung der Windungsab­ schnitte auf dieselbe Anzahl verkleinert den Strom pro Windungs­ abschnitt, also den Magnetisierungsstrom von einem Drittel auf ein Viertel des Gesamtstroms der Vakuumschaltröhre; eine ent­ sprechende Erhöhung der Nennströme dieser Röhre gleicht wieder aus.

Zu b) Die Überlappung der Windungsabschnitte 4a folgt der ge­ samten Länge des ersten Spalts 5a. Der dritte Spalt 7 verläuft prinzipiell unverändert etwa kreisbogenförmig und auch bezüglich seiner axialen Erstreckung weiterhin parallel zur Schaltstück­ achse; so schließt er an den ersten Spalt 5a an. Der erste Spalt beginnt auch mit einer axialen Erstreckung parallel zu Schaltstückachse, schwenkt aber sofort radial aus, d. h. der Winkel, den er mit der Schaltstückachse einschließt, vergrößert sich. Diese Winkelzunah­ me ist so bemessen, daß der erste Spalt 5a mit seinem Ende den unteren äußeren Rand der Magnetisierungsscheibe erreicht. Bei die­ ser Spaltführung verändert sich jeweils der Radialquerschnitt der Windungsabschnitte 5a als Funktion der Bogenlänge des ersten Spalts, und zwar an der Oberfläche der Magnetisierungsscheibe, die der Kontakt- und Elektrodenscheibe 8a zugewandt ist.

Zu Beginn des ersten Spalts 5a ist der Querschnitt des zuge­ hörigen Windungsabschnitts 4a rechteckig und in der Fig. 5 indirekt ersichtlich. Dann wird der Querschnitt trapezförmig, was der geschnittene Bereich der Schaltstückansicht in der Fig. 4 zeigt. Am Spaltende haben die Windungsabschnitte eine Dreiecksform. Als invariantes alle Ausführungsbeispiele beglei­ tendes Merkmal des ersten Spalts erweist sich somit seine wenigstens ungefähre Parallelität mit dem im wesentlichen kreis­ förmigen Rand der Magnetisierungsscheibe zumindest auf ihrer der Kontakt- und Elektrodenscheibe zugewandten Oberfläche, wo der erste Spalt kreisbogenförmig verläuft.

Der zweite Spalt 6a, der sich dem Ende des ersten Spalts 5a in Richtung zu Oberfläche und Umfang der Magnetisie­ rungsscheibe anschließt, stellt einen radialen Einschnitt dar, der die vollständige Trennung der Windungsabschnitte 4a von der Magnetisierungsscheibe herstellt. Der Austrittsbereich der Win­ dungsabschnitte 4a aus dem Zentralbereich der Magnetisierungs­ scheibe erhält durch das Ausschwenken des ersten Spalts eine insgesamt der Anströmung der Windungsabschnitte durch den Magne­ tisierungsstrom gut angepaßte Form; außerdem erhöht sich dadurch die Formsteifigkeit der Windungsabschnitte 4a. Damit dies deut­ lich gesehen werden kann, ist in der Fig. 5 der untere Windungs­ abschnitt nur gestrichelt gezeichnet und die durch das Ausschwen­ ken des ersten Spalt entstandene rampenähnliche Form ist voll ausgezogen.

Zu c) Die neue Beilagscheibe 9a weist eine Dreiecksform auf und ist mit der Hypotenuse am passend abgeschrägten Rand der Kontakt- und Elektrodenscheibe 8a befestigt. Die Oberfläche der Kontakt- und Elektrodenscheibe 8a innerhalb der Beilag­ scheibe 9a ist mit einer flachen Vertiefung 13 versehen, die vom Innenrand der Beilagscheibe rampenförmig abfällt. Die Fol­ ge ist ein stufenloser Übergang vom Zentralbereich der Magneti­ sierungsscheibe auch in die Beilagscheibe. Zwischen der vertief­ ten Oberfläche der Kontakt- und Elektrodenscheibe und der damit fluchtenden Oberfläche der Magnetisierungsscheibe ist ein kreis­ ringscheibenförmiger Stütz- und Isolierkörper oder nur eine Stütz- und Isolierschicht aus Chrom-Nickelstahl oder Keramik angeordnet.

In einer Variation der Spaltführung in der Magnetisierungsschei­ be können die Spalte 7 darin auch derart geführt sein, daß sie nicht an die ersten Spalte anschließen. Diese vierten Spalte 14 - in der Fig. 7 anhand des ersten Ausführungsbeispiels gezeigt - kön­ nen entlang von Kreisbögen oder nach einer Spirale verlaufen. In vorteilhafter Weise überlappen sich die Endbereiche der vierten Spalte 14 mit den Endbereichen der ersten Spalte 5. Diese Maßnah­ me eröffnet der Strömung mit bereits erheblicher azimutaler Kom­ ponente vor dem ersten Spalt 5 zwei Strömungspfade für den weite­ ren Verlauf und auf jeden Fall ist eine direkte, ungünstige An­ strömung des Austrittsbereichs der Windungsabschnitte 4 aus dem Zentralbereich der Magnetisierungsscheibe von Seiten des Strom­ anschlußstücks 2 ausgeschlossen. Der eine Strömungspfad führt in den nächstliegenden Windungsabschnitt 4 und verläuft darin außer­ halb des ersten Spalt 5 kreisbogenförmig. Der andere Strömungs­ pfad verläuft entlang der Innenseite des ersten Spalts 5 und durch dessen Führung gleichfalls kreisbogenförmig, um dann in den nächstfolgende Windungsabschnitt 4 einzumünden. Resultierend bringt die Strömungsteilung vor dem ersten Spalt eine weitere Anpassung der Umlaufströmung in der Magnetisierungsscheibe an die ideale Kreisringform, was den Wirkungsgrad der Magnetisie­ rungsscheibe weiter erhöht. Zur Vergleichmäßigung der Strömung zwischen den vierten Spalten 14 können noch fünfte Spalte 15 z. B. nur in der Zylinderwand des Stromanschlußstücks 2 als Strömungsleitspalte vorgesehen sein. Diese Strömungsleitspalte 15 können mit Vorteil auch schon bei dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel sowie bei anderen nicht dargestellten Wei­ terbildungen der Erfindung eingesetzt werden. Auch die Verwen­ dung der vierten Spalte 14 ist nicht nur für das erste Ausfüh­ rungsbeispiel gedacht, sondern eignet sich desgleichen für das zweite Ausführungsbeispiel und andere nicht dargestellte Wei­ terbildungen der Erfindung.

Die mechanische Festigkeit der in den Ausführungsbeispielen be­ reits durch die Lötverbindung mit der Kontakt- und Elektroden­ scheibe versteiften Windungsabschnitte läßt sich - nicht mehr dargestellt - dadurch weiter erhöhen, daß in den Überlappungs­ bereichen die Enden der Windungsabschnitte mit dem Körper der Magnetisierungsscheibe durch elektrisch höchstens schlecht lei­ tende Stifte oder Nietkörper kraft- oder kraft-formschlüssig gesichert sind. Gegebenenfalls können in den Überlappungsspal­ ten noch Stützkörper aus elektrisch schlecht leitendem oder isolierendem Material eingefügt sein.

Claims (18)

1. Vakuumschalter-Kontaktanordnung mit zwei in einer Vakuumschaltröhre relativ zueinander axial bewegbar angeordneten Schaltstücken, von deren Stromanschluß­ stücken zumindest eines mit einer insgesamt im wesentlichen scheibenförmigen Magnetisierungsstruktur zur Erzeugung eines axialen Magnetfeldes ausgestattet ist; gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

• a) zumindest bei einem Schaltstück (1; 1a) ist an dem Stroman­ schlußstück (2) ein scheibenförmiger Magnetisierungskörper (3; 3a; 3b) mit zumindest auf der dem anderen Schaltstück zugewandten Seite zumindest annähernd ebener Oberfläche angeordnet, wobei die­ ser Magnetisierungskörper zumindest einen, zumindest an der dem anderen Schaltstück gegenüberliegenden Oberfläche zumindest annähernd kreisbogenförmig verlaufenden ersten Spalt (5; 5a) aufweist, an den ein zweiter Spalt (6; 6a) zumindest in Richtung auf den äu­ ßeren Umfang des scheibenförmigen Magnetisierungskörper anschließt, wodurch zumindest ein im wesentlichen kreisbogenförmiger Win­ dungsabschnitt (4; 4a) entsteht;
• b) zumindest mit der Oberfläche der Windungsabschnitte (4; 4a) an dem scheibenförmigen Magnetisierungskörper (3; 3a; 3b) ist eine Kontakt- und Elektrodenscheibe (8; 8a) elektrisch gut lei­ tend verbunden, während zwischen der innerhalb der Windungsabschnitte befindlichen Oberfläche der Kontakt- und Elektrodenscheibe und der Oberfläche des scheibenförmigen Magnetisierungskörpers ein zumindest eine elektrisch schlecht leitende oder isolieren­ de Schicht zulassender Abstand besteht;
• c) bei an beiden relativ zueinander axial bewegbaren Schalt­ stücken angeordneten scheibenförmigen Magnetisierungskörpern (3; 3a; 3b) weisen die durch die ersten und zweiten Spalte (5; 5a) bzw. (6; 6a) gebildeten, im wesentlichen kreisbogen­ förmigen Windungsabschnitte (4; 4a) denselben Windungssinn auf.

2. Kontaktanordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgendes Merkmal:
der erste Spalt (5; 5a) weist zur Schaltstückachse im wesent­ lichen parallel verlaufende seitliche Begrenzungsflächen auf.

3. Kontaktanordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgendes Merkmal:
der erste Spalt (5; 5a) weist zumindest eine zur Schaltstück­ achse geneigte seitliche Begrenzungsfläche auf.

4. Kontaktanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch folgendes Merkmal:
die Endbereiche der Windungsabschnitte (4; 4a) überlappen sich mit den nachfolgenden Austrittsbereichen der Windungsabschnitte (4; 4a) aus dem Zentralbereich des scheibenförmigen Magnetisie­ rungskörpers (3; 3a; 3b).

5. Kontaktanordnung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch folgendes Merkmal:
die Endbereiche der Windungsabschnitte (4) überlappen sich mit den nachfolgenden Austrittsbereichen der Windungsabschnit­ te (4) aus dem Zentralbereich des scheibenförmigen Magnetisie­ rungskörpers (3; 3b) entlang des zweiten Spalts (6), wozu die­ ser Spalt derart ausgebildet ist, daß zumindest in einem Teil­ bereich seine azimutale Erstreckung mit seiner zunehmenden ra­ dialen Erstreckung gleichfalls zunimmt.

6. Kontaktanordnung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch folgendes Merkmal:
im Bereich zwischen dem zweiten Spalt (6) und einer gedachten Verlängerung des ersten Spalts (5) weist die Oberfläche des scheibenförmigen Magnetisierungskörpers (3; 3b) eine Vertie­ fung (11) auf, die sich zumindest bis zum Schnittbereich der inneren Begrenzungsfläche des zweiten Spalts (6) mit der Außen­ randoberfläche des scheibenförmigen Magnetisierungskörpers er­ streckt, wobei sie azimutal von einer zumindest annähernd ra­ dialen Linie begrenzt wird.

7. Kontaktanordnung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch folgendes Merkmal:
die Windungsabschnitte (4a) überlappen sich mit den nachfolgen­ den Austrittsbereichen der Windungsabschnitte (4a) aus dem Zen­ tralbereich des scheibenförmigen Magnetisierungskörpers (3a) zumindest teilweise entlang des ersten Spalts (5a), wozu die­ ser Spalt bei Einhalten eines weiter kreisbogenförmigen Ver­ laufs an der der Kontakt- und Elektrodenscheibe (8a) zugewand­ ten Oberfläche des scheibenförmigen Magnetisierungskörpers ausschwenkt, indem sich der Winkel zwischen dem ersten Spalt und der Schaltstückachse mit dem Spaltverlauf vergrößert.

8. Kontaktanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch folgendes Merkmal:
im scheibenförmigen Magnetisierungskörper (3; 3a; 3b) sind im Zentralbereich zwischen den ersten Spalten (5; 5a) und zumin­ dest dem äußeren Umfang des Stromanschlußstücks (2) Spalte derart angeordnet, daß immer zwei dieser Spalte in Verbindung mit dem ersten Spalt (5; 5a) Strombahnen zwischen dem Stroman­ schlußstück (2) und den Austrittsbereichen der Windungsabschnit­ te (4; 4a) aus dem Zentralbereich der scheibenförmigen Magneti­ sierung eingrenzen.

9. Kontaktanordnung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch folgendes Merkmal:
im scheibenförmigen Magnetisierungskörper (3; 3a) sind dritte Spalte (7) derart angeordnet, daß sie mit dem einen Ende an das freie Ende der ersten Spalte (5; 5a) anschließen, während sie sich mit dem anderen Ende dem Stromanschlußstück (2) zumindest annähern.

10. Kontaktanordnung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch folgendes Merkmal:
im scheibenförmigen Magnetisierungskörper (3b) sind vierte Spalte (14) derart angeordnet, daß sie sich mit dem einen En­ de dem ersten Spalt (5) annähern, ohne an diesen anzuschließen, während sie sich mit dem anderen Ende dem Stromanschlußstück (2) zumindest annähern.

11. Kontaktanordnung nach einem der Ansprüche 9 oder 10, gekennzeichnet durch folgendes Merkmal:
im scheibenförmigen Magnetisierungskörper (3; 3a; 3b) sind zwischen den dritten oder vierten Strombahn-Eingrenzungs-Spal­ ten (7) bzw. (14) fünfte Stromleitspalte (15) angeordnet.

12. Kontaktanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, gekennzeichnet durch folgendes Merkmal:
der konstruktive Übergang vom Zentralbereich des scheibenförmi­ gen Magnetisierungskörpers (3; 3a; 3b) in die mit dem Windungs­ bereich des scheibenförmigen Magnetisierungskörpers elektrisch gut leitend verbundene und aus einem metallischen Werkstoff mit gegenüber dem metallischen Werkstoff des scheibenförmigen Magne­ tisierungskörpers kleinerer spezifischer elektrischer Leitfähig­ keit hergestellten Kontakt- und Elektrodenscheibe erfolgt höch­ stens in einer Stufe, deren Höhe bezogen auf die Summe aus dem Abstand zwischen den Oberflächen von Kontakt- und Elektroden­ scheibe und Magnetisierungskörper und der Höhe des scheibenför­ migen Magnetisierungskörpers klein ist.

13. Kontaktanordnung nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch folgendes Merkmal:
zumindest im Bereich zwischen - auf der einen Seite - den Enden der Windungsabschnitte (4; 4a) und - auf der anderen Seite - dem Austrittsbereich der Windungsabschnitte (4; 4a) aus dem Zentral­ bereich des scheibenförmigen Magnetisierungskörpers (3; 3a; 3b) weist die über diesem Bereich angeordnete Kontakt- und Elektroden­ scheibe radiale Spalte auf.

14. Kontaktanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, gekennzeichnet durch folgendes Merkmal:
die elektrisch gut leitende Verbindung der Kontakt- und Elektro­ denscheibe (8; 8a) mit der Oberfläche des scheibenförmigen Mag­ netisierungskörpers (3; 3a; 3b) im Bereich zwischen seinem äu­ ßeren Rand und dem ersten Spalt (5; 5a) erfolgt unter Zwischen­ lage eines im wesentlichen kreisringförmigen Bauelements.

15. Kontaktanordnung nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch folgendes Merkmal:
das kreisringförmige Bauelement zwischen der Kontakt- und Elek­ trodenscheibe (8) und dem scheibenförmigen Magnetisierungskör­ per (3; 3b) weist die Form einer Kreisringscheibe (9) auf, wo­ bei der konstruktive Übergang vom Zentralbereich des scheiben­ förmigen Magnetisierungskörpers in die Kreisringscheibe (9) höch­ stens in einer Stufe erfolgt, deren Höhe bezogen auf die Summe aus dem Abstand zwischen den Oberflächen von Kontakt- und Elek­ trodenkörper und Magnetisierungsscheibe und der Höhe des scheibenförmigen Magnetisierungskörpers klein ist.

16. Kontaktanordnung nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch folgendes Merkmal:
das kreisringförmige Bauelement zwischen der Kontakt- und Elek­ trodenscheibe (8a) und dem scheibenförmigen Magnetisierungskör­ per (3a) hat die Form einer Kreisringscheibe (9a), deren Ver­ bindungsfläche mit der Kontakt- und Elektrodenscheibe eine der­ artige einwärts gerichtete Schräge aufweist, daß der konstruk­ tive Übergang vom Zentralbereich des scheibenförmigen Magneti­ sierungskörpers in die Kreisringscheibe (9a) stufenlos erfolgt.

17. Kontaktanordnung nach einem der Ansprüche 14 bis 16, gekennzeichnet durch folgendes Merkmal:
das kreisringförmige Bauelement zwischen der Kontakt- und Elek­ trodenscheibe (8; 8a) und dem scheibenförmigen Magnetisierungs­ körper (3; 3a; 3b) ist aus einem metallischen Werkstoff herge­ stellt, der gegenüber dem metallischen Werkstoff der Kontakt- und Elektrodenscheibe eine größere spezifische elektrische Leit­ fähigkeit besitzt.

18. Kontaktanordnung nach einem der Ansprüche 14 bis 17, gekennzeichnet durch folgendes Merkmal:
im Bereich zwischen - auf der einen Seite - den Enden der Win­ dungsabschnitte (4; 4a) und - auf der anderen Seite - dem Austritts­ bereich der Windungsabschnitte (4; 4a) aus dem Zentralbereich des scheibenförmigen Magnetisierungskörpers (3; 3a; 3b) weist zumindest das über diesen Bereich angeordnete im wesentlichen kreisringförmige Bauelement (9; 9a) radiale Spalte (12) auf.