DE19715198A1 - Vakuumventil - Google Patents
VakuumventilInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Vakuumventil, und
insbesondere bezieht sie sich auf eine Tragstruktur eines
Kragschildes, das derart angeordnet ist, daß ein Ende durch
eine End- oder Stirnplatte gestützt wird und beide Elektroden
umgibt.
In der beigefügten Fig. 7 ist eine Querschnittsansicht
gezeigt, aus der der Aufbau eines herkömmlichen Vakuumventils
erkennbar ist, wie es beispielsweise in der geprüften
japanischen Patentschrift Nr. 53-32 870 offenbart ist.
Wie in dieser Figur gezeigt ist, ist ein Isolierbehälter 1
aus einem hochisolierenden Material, wie beispielsweise
Aluminiumoxidkeramik hergestellt und besitzt eine
zylindrische Form. Endplatten 2 und 3 sind an beiden Enden
des Isolierbehälters unter Verwendung eines Lots (Hartlot)
wie beispielsweise Silberlot, verlötet. In den
Mittelbereichen der Endplatte 2 bzw. 3 sind Einsetzlöcher 2a
und 3a ausgebildet. Eine feststehende Elektrode 4 ist im
Einsetzloch 2a der Endplatte 2 eingesetzt und mit der
Endplatte 2 luftdicht verbunden.
Eine bewegbare Elektrode 5 ist im Einsetzloch 3a der
Endplatte 3 eingesetzt und mit der Endplatte 3 über einen
Balg 6 luftdicht verbunden. Ein Paar einander
gegenüberliegender Elektroden 7 und 8 sind an den distalen
Enden der ortsfesten Elektrode 4 bzw. der bewegbaren
Elektrode 5 angebracht. Ein Kragschild 9 ist derart
festgelegt, daß ein Ende durch die Endplatte 3 gestützt ist
und das andere Ende beide Elektroden 7 und 8 umgibt. Der
Isolierbehälter 1, die zwei Endplatten 2 und 3 und der Balg 6
bilden einen hermetisch dichten Behälter 10.
Das Herstellungsverfahren für ein herkömmliches Vakuumventil,
das wie zuvor beschrieben aufgebaut ist, wird nun
beschrieben.
Zum Zusammenbau des Vakuumventils werden zuerst dessen
Bauteilgruppen zusammengebaut. Genauer gesagt, eine ortsfeste
Bauteilgruppe, die aus der Endplatte 2, der ortsfesten
Elektrode 4 und der Elektrode 7 besteht, und eine bewegbare
Bauteilgruppe, die aus der Endplatte 3, der bewegbaren
Elektrode 5, dem Balg 6 und der Elektrode 8 besteht, werden
durch Löten in einer nicht oxidierenden Atmosphäre
zusammengefügt. Nach dem Zusammenlöten der Bauteilgruppen
wird jede Bauteilgruppe der zusammengefügten Bauteilgruppen
einer visuellen Überprüfung hinsichtlich ungenügend
geschmolzenem Lot, irgendwelchen Abstoßungen und
hinlänglicher Lotaufbringung und anderen Fehlern unterworfen,
um so eine verbesserte Zuverlässigkeit sicherzustellen.
Dann wird ein Ende des Kragschildes 9 mittels Anlöten an der
oberen Fläche der Endplatte 3 der bewegbaren Bauteilgruppe
fixiert. Beim letzten Abdichtungszusammenfügeschritt des
Vakuumventils wird zwischen der Endplatte 2 der fixierten
Bauteilgruppe, der Endplatte 3 der bewegbaren Bauteilgruppe
und beiden Stirnflächen des Isolierbehälters 1 Lot plaziert,
bevor die gesamte Einheit in einem Vakuumofen bei einer hohen
Temperatur, die von 400 bis 600°C reicht, zur ausreichenden
Entgasung gebrannt. Dann wird die Temperatur bis auf eine
Löttemperatur erhöht, um das Lot zu schmelzen, um so eine
luftdichte Abdichtung zu schaffen. Bevor das Vakuumventil
vervollständigt wird, wird die Begutachtung der durch das
schlußendliche Verlöten abgedichteten Abschnitte
durchgeführt.
Da das herkömmliche Vakuumventil wie zuvor erläutert,
aufgebaut und hergestellt wird, sind folgende drei
Lötschritte notwendig, nämlich der erste Schritt, der das
Zusammenbauen der Bauteilgruppen umfaßt, das Verlöten des
Kragschildes und das schlußendliche Abdichten beim
Zusammenbau, was eine visuelle Überprüfung der verlöteten
Stellen notwendig macht. Dies hat zu hohen Herstellungskosten
und einer langen Herstellungszeit geführt. Man hat versucht,
den ersten Schritt des Verlötens des Kragschildes zu
eliminieren, indem das Kragschild 9 beim Zusammenbau der
Bauteilgruppen angelötet wurde, jedoch führte dies dazu, daß
es unmöglich wurde, die auf der Innenseite des Kragschildes 9
verlöteten Bereiche einer Sichtüberprüfung zu unterwerfen.
Folglich wurde ein zusätzlicher Dichtigkeitstest notwendig.
Der Dichtigkeitstest nimmt eine gewisse Zeit in Anspruch und
kann aber trotzdem nicht 100%ig eine angemessene Überprüfung
des Lötflusses erbringen, was wiederum zu einer
verschlechterten Zuverlässigkeit führt.
Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf die oben
beschriebenen Probleme gemacht. Das der Erfindung zugrunde
liegende technische Problem besteht darin, ein Vakuumventil
zu schaffen, das eine Sichtüberprüfung der verlöteten Stellen
eines Kragschildes erlaubt und zugleich auch ermöglicht, daß
das Kragschild beim letzten Zusammenbauschritt angelötet
werden kann, so daß reduzierte Herstellungskosten, eine
kürzere Herstellungszeit und nun auch eine höhere
Zuverlässigkeit erzielt werden kann.
Dieses technische Problem wird durch ein Vakuumventil mit den
Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Ein derartiges Ventil
umfaßt: einen zylindrischen Isolierbehälter, ein Paar
Endplatten, die beide Stirnflächen des Isolierbehälters
verschließen, ein Elektrodenpaar, das zu einander hin und
voneinander wegbewegbar ist und in einem hermetisch
abgedichteten Behälter untergebracht ist, der aus dem
Isolierbehälter und den zwei Endplatten besteht, und auch ein
Kragschild umfaßt, das so angeordnet ist, daß es die zwei
Elektroden umgibt und wovon ein Ende an irgendeiner Endplatte
angelötet ist, wobei die Verbindung zwischen der Endplatte
und dem Kragschild so ausgestaltet ist, daß das ausgeflossene
Lot, das schmilzt und ausläuft, außerhalb des hermetisch
abgedichteten Behälters exponiert ist.
Im folgenden werden zur weiteren Erläuterung und zum besseren
Verständnis der Erfindung mehrere Ausführungsbeispiele unter
Bezugnahme zu den beigefügten Zeichnungen näher beschrieben
und erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine Querschnittsansicht eines Vakuumventils gemäß
einer ersten Ausführungsform gemäß der vorliegenden
Erfindung;
Fig. 2 eine Explosionsdarstellung der Bauteilgruppen des
in Fig. 1 gezeigten Vakuumventils;
Fig. 3 eine Querschnittsansicht einer zweiten
Ausführungsform des Vakuumventils gemäß der
vorliegenden Erfindung;
Fig. 4 eine Querschnittsansicht einer dritten
Ausführungsform eines Vakuumventils gemäß der
vorliegenden Erfindung;
Fig. 5 eine Querschnittsansicht einer vierten
Ausführungsform des Vakuumventils gemäß der
vorliegenden Erfindung;
Fig. 6 eine Querschnittsansicht einer fünften
Ausführungsform eines Vakuumventils gemäß der
vorliegenden Erfindung; und
Fig. 7 eine Querschnittsansicht durch ein herkömmliches
Vakuumventil.
Fig. 1 zeigt eine erste Ausführungsform des Vakuumventils
gemäß der vorliegenden Erfindung und insbesondere dessen
Aufbau. Zur weiteren Erläuterung wird auf die Fig. 2
verwiesen, in der eine Explosionsdarstellung der
Bauteilgruppen des in Fig. 1 gezeigten Vakuumventils
dargestellt sind.
Wie aus den Figuren zu ersehen ist, ist ein Isolierbehälter
11 aus einem hochisolierfähigen Material, wie beispielsweise
Aluminiumoxid-Keramik, hergestellt und besitzt eine
zylindrische Form. Eine erste Endplatte 12 ist an einem Ende
des Isolierbehälters 11 unter Verwendung eines Lots 13, wie
beispielsweise Silberlot, angelötet. Im Mittelbereich der
Endplatte 12 ist ein Einsetzloch 12a ausgebildet. In der
Endplatte 12 ist beispielsweise ein Fe-Ni-Co-Legierung oder
Fe-Ni-Legierung verwendet, die einen thermischen
Ausdehnungskoeffizienten nahe dem der Aluminiumoxid-Keramik
aufweist, oder eine Cu-Ni-Legierung oder dergleichen, die
einen vom thermischen Ausdehnungskoeffizienten der
Aluminiumoxid-Keramik beträchtlich verschiedenen
Ausdehnungskoeffizienten besitzt, deren Restspannung jedoch
durch plastische Verformung abnimmt.
Eine ortsfeste Elektrode 14 ist im Einsetzloch 12a der ersten
Endplatte 12 eingesetzt und mit der ersten Endplatte 12
luftdicht verbunden. Eine zweite Endplatte 15 besitzt an
ihrer Außenumfangskante einen vorkragenden Abschnitt 15a und
weist an ihrem Mittelbereich ein Einsetzloch 15b auf. Eine
bewegbare Elektrode 16 ist in dem Einsetzloch 15b der zweiten
Endplatte 15 eingesetzt. Ein Ende eines Balgs 17 ist mit dem
Innenumfangsabschnitt des Einsetzlochs 15b der zweiten
Endplatte 15 luftdicht verbunden. Das andere Ende des Balgs
17 ist mit der bewegbaren Elektrode 16 luftdicht verbunden.
Ein Paar einander gegenüberliegender Elektroden 18 und 19
sind an den distalen Enden der ortsfesten Elektrode 14 bzw.
der bewegbaren Elektrode 16 angebracht.
Ein Kragschild 20 hat einen auswärts gebogenen oder
geknickten oder dergleichen Rand 20a, der durch nach außen
Umbiegen an einem Ende ausgebildet ist. Ferner besitzt das
Schild 20 an seinem anderen Ende auch einen zylindrischen
Abschnitt 20b. Das Kragschild 20 ist auf der zweiten
Endplatte 15 so plaziert, daß der auswärts gebogene Rand 20a
auf den vorkragenden Abschnitt 15a paßt und durch Schmelzen
des zwischen den aufeinanderliegenden Flächen des auswärts
gebogenen Randes 20a und der zweiten Endplatte 15 plazierten
Lots 13 verbunden wird. Der zylindrische Abschnitt 20b des
Kragschildes 20 umgibt beide Elektroden 18 und 19. Ein
Dichtungselement 21 besteht aus einem Metall, ähnlich oder
gleich zu dem, das für die erste Endplatte 12 verwendet
wurde. Außerdem ist das Dichtungselement 21 in eine
zylindrische Form geformt, die einen kleineren Durchmesser
aufweist als der Außendurchmesser des auswärts gebogenen
Rands 20a des Kragschildes 20. Am anderen Ende des
zylindrischen Abschnitts ist ein einwärts gebogener Rand 21a
vorhanden, der auf den auswärts gebogenen Rand 20a aufgelegt
ist. Ein Ende des Dichtungselementes 21 ist mit dem anderen
Ende des Isolierbehälters 11 verbunden. Der einwärts gebogene
Rand 21a ist auf den auswärts gebogenen Rand 20a aufgelegt.
Das Dichtungselement 21 ist durch das zwischen den
aufeinanderliegenden Flächen des einwärts gebogenen Randes
21a und des auswärts gebogenen Rands 20a liegenden Lots 13
miteinander verbunden. Der Isolierbehälter 11, die erste und
zweite Endplatte 12 bzw. 15, der Balg 17 und das
Dichtungselement 21 bilden den hermetisch abgedichteten
Behälter 22.
Das Herstellungsverfahren für das Vakuumventil gemäß der
ersten Ausführungsform, das wie oben beschrieben ausgestaltet
ist, wird nachfolgend unter Bezugnahme zu Fig. 2 beschrieben.
Wie beim herkömmlichen Vakuumventil werden zuerst die
Bauteilgruppen zusammengefügt. Im einzelnen werden eine durch
die erste Endplatte 12, die feste Elektrode 13 und die
Elektrode 18 gebildete feste Bauteilgruppe 23 und eine durch
die zweite Endplatte 15, die bewegbare Elektrode 16, den Balg
17 und die Elektrode 19 gebildete bewegbare Bauteilgruppe 24
durch Verlöten in einer nicht oxidierenden Atmosphäre
zusammengefügt. Dann werden das Kragschild 20, das
Dichtungselement 21 und der Isolierbehälter 11 auf der
zweiten Endplatte 15 der bewegbaren Bauteilgruppe 24 in der
genannten Reihenfolge aufeinandergelegt und dann wird über
diesen die erste Endplatte 12 der festen Bauteilgruppe 23
plaziert. Das Lot 13 wird zwischen den jeweiligen Bauteilen
eingebracht und dann werden sie in einem Vakuumofen bei einer
hohen Temperatur, die von 400 bis 600°C reicht, zur
ausreichenden Entgasung gebrannt. Danach wird die Temperatur
auf eine Lottemperatur erhöht, um das Lot 13 zu schmelzen, um
so eine luftdichte Abdichtung zu schaffen. Hiernach wird,
bevor das Vakuumventil fertiggestellt wird, eine Endprüfung
bezüglich der Abdichtung durch das Lot vorgenommen.
Somit sind bei der ersten Ausführungsform die
Außendurchmesser des einwärts gebogenen Randes 21a des
Dichtungselementes 21, der auswärts gebogene Rand 20a des
Kragschildes 20 und der der zweiten Endplatte 15, die
aufeinandergelegt und miteinander verbunden sind,
schrittweise bzw. stufenweise in der genannten Reihenfolge
vergrößert. Aufgrund dessen kann der Zustand, bei dem das Lot
13, das um die jeweiligen aufeinanderliegenden Flächen
aufgebracht wurde, schmilzt und aus dem Außenumfang
heraussickert, von außerhalb des hermetisch abgedichteten
Behälters 22 visuell überprüft werden. Dies macht es möglich,
das Kragschild 20 im letzten Dichtungs- und
Zusammenbauschritt zu verlöten, so daß das Vakuumventil in
zwei Schritten vervollständigt werden kann, nämlich dem
Zusammenfügeschritt, bei dem die Bauteilgruppen
zusammengefügt werden und dem letzten Dichtungs- und
Zusammenbauschritt. Dadurch wird eine Verminderung der
Herstellungskosten, eine kürzere Herstellungszeit und nun
auch eine höhere Zuverlässigkeit ermöglicht.
Unter Bezugnahme zu der Fig. 3, die eine Querschnittsansicht
einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Vakuumventils zeigt, wird die zweite Ausführungsform näher
erläutert.
In dieser Zeichnung sind die der in der Fig. 1 gezeigten
Ausführungsform entsprechenden Teile mit den gleichen
Bezugszeichen versehen. Aufgrund dessen wird eine
Beschreibung dieser Teile weggelassen und auf die Fig. 1 und
die dazugehörige Beschreibung verwiesen. Eine zweite
Endplatte 25 weist in seinem Mittelbereich ein Einsetzloch
25a auf, in den eine bewegbare Elektrode 16 eingesetzt ist
und mit dem ein Balg 17 verbunden ist. Ein Kragschild 26 hat
einen auswärts gebogenen Rand 26a, der durch Auswärtsbiegen
oder Knicken ausgebildet ist. Ferner weist es einen ersten
Verriegelungsabschnitt 26b auf, der am Außenumfang des
auswärts gebogenen Rands 26a durch Abwärtsknicken oder Biegen
ausgebildet ist, um mit dem Außenumfang der zweiten Endplatte
25 zusammenzupassen. Das Kragschild 26 besitzt ferner einen
zweiten Verriegelungsabschnitt 26c, der durch Auswärtskragung
vom Boden des ersten Verriegelungsabschnitts 26b an einem
Ende ausgebildet ist. Ein zylindrischer Abschnitt 26g ist am
anderen Ende des Kragschilds 26 ausgebildet, so daß dieser
Abschnitt die zwei Elektroden 18 und 19 umgibt.
Um das Kragschild 26 anzubringen, wird der erste
Verriegelungsabschnitt 26b auf den Außenumfang der zweiten
Endplatte 25 aufgesetzt und der auswärts gebogene Rand 26a
wird auf die zweite Endplatte 25 aufgelegt. Ein Lot, das
zwischen der Auflagefläche des auswärts gebogenen Rands 26a
und der zweiten Endplatte 25 aufgebracht wurde, wird
geschmolzen, um die Teile miteinander zu verbinden. Der
zylindrische Abschnitt 26d des Kragschildes 26 umgibt die
zwei Elektroden 18 und 19. Ein Ende des Dichtungselementes 27
wird mit dem anderen Ende eines Isolierbehälters 11
verbunden. Das andere Ende des Dichtungselementes 27 wird am
ersten Verriegelungsabschnitt 26b des Kragschildes 26
aufgesetzt und durch den Verriegelungsabschnitt 26c
verriegelt und dann durch Schmelzen eines zwischen den
Paßflächen des Dichtungselementes 27 und der des ersten
Verriegelungsabschnitts 26a aufgebrachten Lots verbunden. Der
Isolierbehälter 11, die erste und zweite Endplatte 12 und 15,
der Balg 17 und das Dichtungselement 27 bilden einen
hermetisch abgedichteten Behälter 28.
Zum Zusammenbauen des Vakuumventils gemäß der zweiten
Ausführungsform werden eine feste Bauteilgruppe, die aus der
ersten Endplatte 12, der ortsfesten Elektrode 14 und der
Elektrode 18 gebildet ist, und eine aus der zweiten Endplatte
25, der bewegbaren Elektrode 16, dem Balg 17 und der
Elektrode 19 bestehenden bewegbaren Bauteilgruppe durch
Verlöten in einer nicht oxidierenden Atmosphäre
Zusammengefügt. Dann werden das Kragschild 26, das
Dichtungselement 27 und der Isolierbehälter 11 auf die zweite
Endplatte 25 der bewegbaren Bauteilgruppe in der genannten
Reihenfolge aufeinandergelegt und die erste Endplatte 12 der
festen Bauteilgruppe wird von oben her auf diese plaziert.
Das Lot wird um die jeweiligen Bauteile herum aufgebracht und
die gesamte Anordnung wird in einem Vakuumofen bei einer
hohen Temperatur, die von 400 bis 600°C zur ausreichenden
Entgasung reicht, gebrannt oder gebacken. Dann wird die
Temperatur auf eine Löttemperatur erhöht, um das Lot zu
schmelzen, um so eine luftdichte Abdichtung zu erzielen.
Schlußendlich wird die durch die endgültige Verlötung
abgedichtete Abschnitte überprüft, bevor das Vakuumventil
vervollständigt wird.
Somit wird bei der zweiten Ausführungsform der erste
Verriegelungsabschnitt 26b des Kragschildes 26 auf den
Außenumfang der zweiten Endplatte 25 aufgesetzt und das
andere Ende des Dichtungselementes 27 wird durch den zweiten
Verriegelungsabschnitt 26c des Kragschildes 26 verriegelt, so
daß die Enden der jeweiligen Paß- und Verriegelungsflächen
außerhalb des hermetisch abgedichteten Behälters 28 zum
Liegen kommen. Aufgrund dessen kann das geschmolzene Lot, das
auf den Anlageflächen zwischen der zweiten Endplatte 25 und
dem auswärts gebogenen Rand 26a des Kragschildes 26
angeordnet ist, was einen Austritt des Endes der Paßfläche
anbelangt, visuell überprüft werden. Ferner kann auch das
geschmolzene Lot, das auf der Paßfläche zwischen dem ersten
Verriegelungsabschnitt 26b des Kragschildes 26 und dem
Dichtungselement 27 angeordnet ist, was eine Leckage vom Ende
der Verriegelungsfläche betrifft, visuell überprüft werden.
Folglich ist es wie beim zuvor beschriebenen ersten
Ausführungsbeispiel möglich, das Kragschild 26 im letzten
Dichtungszusammenfügeschritt zu verlöten, so daß das
Vakuumventil in zwei Schritten vervollständigt werden kann,
nämlich dem Zusammenbauschritt der Bauteilgruppen und dem
letzten Dichtungs- und Zusammenfügeschritt. Wiederum wird
hierdurch eine Herstellung mit niedrigen Kosten, eine kürzere
Herstellung und auch höhere Zuverlässigkeit ermöglicht.
Eine dritte Ausführungsform eines Vakuumventils gemäß der
vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme zu der Fig. 4,
die eine Querschnittsansicht hiervon zeigt, erläutert.
Wiederum sind die Teile, die den ersten und zweiten
Ausführungsformen entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen
versehen und aufgrund dessen wird eine Beschreibung dieser
Teile weggelassen und diesbezüglich auf die vorangehende
Beschreibung verwiesen. Eine zweite Endplatte 29 besitzt in
ihrem Mittelbereich ein Einsetzloch 29a, in den eine
bewegbare Elektrode 16 eingesetzt ist und mit dem ein Balg 17
verbunden ist. Die zweite Endplatte 29 weist auch an ihrem
Außenumfang einen gestuften Abschnitt 29b auf.
Ein zylindrischer Abschnitt 30a ist an einem Ende eines
Kragschildes 30 ausgebildet. Der zylindrische Abschnitt 30a
ist am Innenumfang des gestuften Abschnitts 29b der zweiten
Endplatte 29 so aufgesetzt, daß er die zwei Elektroden 18 und
19 umgibt. Am anderen Ende des Kragschildes 30 sind ein
auswärts gebogener Rand 30b, der vom Bodenende des
zylindrischen Abschnitts 30a auswärts umgebogen ist und auf
die obere Fläche des gestuften Abschnitts 29b der zweiten
Endplatte 29 aufliegt, und der einen größeren Durchmesser als
die zweite Endplatte 29 besitzt, und ein Dichtungselement 30c
ausgebildet, das von Außenumfangsende des auswärts gebogenen
Rands 30b aufwärts herausragt und das mit dem Isolierbehälter
11 verbunden ist. Das Kragschild 30 ist mit der zweiten
Endplatte 29 durch Schmelzen des zwischen dem gestuften
Abschnitt 29b der zweiten Endplatte 29 und des auswärts
gebogenen Rands 30b aufgebrachten Lots verbunden. Der
Isolierbehälter 11, die ersten und zweiten Endplatten 12 und
29, der Balg 17 und der auswärts gebogene Rand 30b und das
Dichtungselement 30c bilden einen hermetisch abgedichteten
Behälter 31.
Dementsprechend ist bei der dritten Ausführungsform der
Durchmesser des auswärts gebogenen Rands 30b des Kragschildes
30 größer ausgeführt als der der zweiten Endplatte 29, auf
der er angeordnet ist, so daß das Ende der
aufeinanderliegenden Flächen außerhalb des hermetisch
abgedichteten Behälters 31 zum Liegen kommt. Aufgrund dessen
kann das geschmolzene Lot, das zwischen den
aufeinanderliegenden Flächen aufgebracht wurde, in Hinsicht
auf eine Leckage vom Ende der aufeinanderliegenden Flächen
visuell überprüft werden. Folglich ist es wie bei der ersten
und zweiten Ausführungsform möglich, das Kragschild 30 im
letzten Dichtungsfügeschritt anzulöten. Dementsprechend kann
das Vakuumventil in zwei Schritten fertiggestellt werden,
nämlich dem Schritt des Zusammenfügens der Bauteilgruppen und
dem letzten Dichtungsfügeschritt, was ermöglicht, die
Herstellungskosten zu vermindern, eine kürzere
Herstellungszeit schafft und nun auch eine höhere
Zuverlässigkeit. Überdies sind auch weniger Bauteile und
luftdicht abzudichtende Stellen notwendig, was eine
verbesserte Zusammenfügbarkeit ermöglicht.
Eine vierte Ausführungsform eines Vakuumventils gemäß der
vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme zu Fig. 5, die
eine Querschnittsansicht hiervon zeigt, näher erläutert.
Wie zuvor sind Teile, die denen in den ersten bis dritten
Ausführungsformen gleichen, mit den gleichen Bezugszeichen
versehen. Aufgrund dessen wird auf eine Beschreibung dieser
Teile verzichtet und diesbezüglich auf die vorhergehende
Beschreibung verwiesen. Eine zweite Endplatte 32 besitzt in
ihrem Mittelbereich ein Einsetzloch 32a, in die eine
bewegbare Elektrode 16 eingesetzt ist und mit dem ein Balg 17
verbunden ist. Außerdem weist die zweite Endplatte 32 an
ihrem Rand ein Loch 32b mit vorbestimmtem Durchmesser und ein
Dichtungselement 32c auf, das sich nach oben erstreckt und
mit einem Isolierbehälter 11 verbunden ist.
An einem Ende eines Kragschildes 33 ist ein zylindrischer
Abschnitt 33 a ausgebildet, der zwei Elektroden 18 und 19
umgibt. Am anderen Ende Kragschildes 33 ist ein auswärts
gebogener Rand 33b ausgebildet, der vom Bodenende des
zylindrischen Abschnitts 33a auswärts umgeknickt ist oder
umgebogen ist, und auf der Oberfläche der zweiten Endplatte
32 aufliegt, und mit dem Dichtungselement 32c zusammengesetzt
ist. Das Kragschild 33 ist mit der zweiten Endplatte 32 durch
Schmelzen eines zwischen den Auflageflächen der zweiten
Endplatte 32 und des auswärts gebogenen Rands 33b
aufgebrachten Lots verbunden. Der Isolierbehälter, die ersten
und zweiten Endplatten 12 und 32 und der Balg 17 bilden einen
hermetisch abgedichteten Behälter 34.
Gemäß der vierten Ausführungsform wird somit das Loch 32b in
der zweiten Endplatte, auf der der auswärts gebogene Rand 33b
des Kragschildes 33 plaziert ist, so ausgebildet, daß die
aufeinanderliegenden Flächen teilweise aus dem hermetisch
abgedichteten Behälter 34 herausstehen. Aufgrund dessen kann
das zwischen den aufeinanderliegenden Flächen plazierte
geschmolzene Lot auf Auslaufen aus dem Ende der
aufeinanderliegenden Flächen visuell überprüft werden.
Folglich ist es wie beim dritten Ausführungsbeispiel möglich,
das Kragschild 32 im letzten Dichtungsfügeschritt anzulöten,
so daß das Vakuumventil in zwei Schritten vervollständigt
werden kann, nämlich dem Zusammenfügeschritt der
Bauteilgruppen und dem letzten Dichtungsfügeschritt. Dadurch
wird eine Erniedrigung der Herstellungskosten, eine
Verkürzung der Herstellungszeit und eine höhere
Zuverlässigkeit ermöglicht. Außerdem sind nunmehr weniger
Bauteile und luftdicht dichtende Stellen notwendig, was eine
verbesserte Zusammenfügbarkeit ermöglicht.
Eine fünfte Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Vakuumventils ist in der Fig. 6 im Querschnitt dargestellt.
In dieser Zeichnung sind Teile, die denen in den ersten bis
vierten Ausführungsformen entsprechen, mit den gleichen
Bezugszeichen versehen. Aufgrund dessen wird auf eine
Beschreibung dieser Teile verzichtet und diesbezüglich auf
die vorhergehende Beschreibung verwiesen. Eine zweite
Endplatte 35 weist an ihrem Mittelbereich ein Einsetzloch 35a,
in die eine bewegbare Elektrode 16 eingesetzt ist und mit der
ein Balg 17 verbunden ist. Ebenso besitzt sie an ihrem Umfang
ein Dichtungselement 35b, das nach oben vorsteht und mit
einem Isolierbehälter 11 verbunden ist. Eine erste Endplatte
36 weist in ihrem Mittelbereich ein Einsetzloch 36a auf, in
die eine fixierte Elektrode 14 eingesetzt und hiermit
verbunden ist.
Ein Kragschild 37 besitzt einen auswärts gebogenen Rand 37a,
der durch Auswärtsumbiegen ausgebildet ist, um den gleichen
Durchmesser wie die erste Endplatte 36 aufzuweisen und der
auf einem Ende der ersten Endplatte 36 plaziert ist. Ebenso
besitzt das Kragschild 37 an diesem anderen Ende einen
zylindrischen Abschnitt 37b, der Elektroden 18 und 19 umgibt.
Das Bodenende des Dichtungselementes 38 ist mit einem
Isolierbehälter 11 verbunden und das obere Ende des
Dichtungselementes 38 ist mit einem gestuften Abschnitt 38a
ausgestattet, der mit den Außenumfängen der ersten Endplatte
36 und des auswärts gebogenen Rands 37a des Kragschildes 37
zusammenpaßt, um es, das heißt, das Kragschild 37
aufzunehmen. Das Dichtungselement 38 ist durch Schmelzen des
Lots, das zwischen den aufeinanderliegenden Flächen der
ersten Endplatte 36 und des auswärts gebogenen Rands 37a
aufgebracht wurde, verbunden. Der Isolierbehälter 11, der
Balg 17, die erste und zweite Endplatte 36 bzw. 35 und das
Dichtungselement 38 bilden einen hermetisch abgedichteten
Behälter 38.
Folglich sind gemäß der vierten Ausführungsform die
aufeinanderliegenden Flächen der ersten Endplatte 36 und des
auswärts gebogenen Rands 37a des Kragschildes 37, zwischen
denen das Lot aufgebracht wurde, mit den Paßflächen der
Außenumfänge der ersten Endplatte 36 und des auswärts
gebogenen Rands 37a und des gestuften Abschnitts 38a des
Dichtungselementes 38 derart miteinander in Verbindung, daß
die Enden der Paßflächen aus dem hermetisch dichten Behälter
39 hervorstehen. Aufgrund dessen kann das geschmolzene Lot,
das zwischen den aufeinanderliegenden Flächen aufgebracht
wurde, hinsichtlich einer Leckage vom Ende der Paßflächen
visuell überprüft werden. Folglich ist es wie bei der vierten
Ausführungsform möglich, das Kragschild 33 im letzten
Dichtungsfügeschritt anzulöten, so daß das Vakuumventil in
zwei Schritten vervollständigt werden kann, nämlich dem
Zusammenfügeschritt der Bauteilgruppen und dem letzten
Dichtungsfügeschritt. Damit ist eine Erniedrigung der
Herstellungskosten, eine kürzere Herstellungszeit wie auch
eine höhere Zuverlässigkeit gegeben. Außerdem kann die Anzahl
der luftdicht abgedichteten Stellen vermindert werden, was
eine verbesserte Zusammenfügbarkeit zur Folge hat.
Gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt das Vakuumventil
folgendes: einen zylindrischen Isolierbehälter, ein Paar
Endplatten, die beide Enden des Isolierbehälters
verschließen, ein Paar Elektroden, die zueinander hin und
voneinander weg bewegbar sind und in einem hermetisch dichten
Behälter untergebracht sind, der aus dem Isolierbehälter und
den zwei Endplatten gebildet wird, und ein Kragschild, das
geschaffen ist, um die zwei Elektroden zu umgeben und dessen
eines Ende an irgendeiner Endplatte angelötet ist. Die
Verbindung zwischen der Endplatte und dem Kragschild ist
dergestalt konfiguriert, daß die Stellen, wo geschmolzenes
Lot ausläuft, außerhalb des hermetisch dichten Behälters
liegen. Dies ermöglicht es, daß das Vakuumventil mit
niedrigeren Herstellungskosten bei kürzerer Herstellungszeit
und nunmehr höherer Zuverlässigkeit hergestellt werden kann.
Des weiteren ist die Verbindung so konfiguriert, daß die
Endplatte, der auswärts gebogene Rand der durch nach außen
biegen eines Endbereichs des Kragschildes gebildet wird und
der einen kleineren Durchmesser aufweist als die Endplatte,
und der einwärts gebogene Rand, der einen kleineren
Durchmesser aufweist als der auswärts gebogene Rand und der
durch Einwärtsbiegen dem anderen Rands des Dichtungselementes
geformt ist, das mit seinem einen Ende mit dem
Isolierbehälter verbunden ist, zuerst aufeinandergelegt
werden. Dann werden die Endplatte, der auswärts gebogene Rand
und der einwärts gebogene Rand durch Schmelzen des zwischen
die aufeinanderliegenden Flächen aufgebrachten Lots
verbunden. Dies macht es möglich, ein Vakuumventil zu
schaffen, das mit niedrigeren Herstellungskosten bei kürzerer
Herstellungszeit und nunmehr höherer Zuverlässigkeit
hergestellt werden kann.
Ferner ist die Verbindung so ausgestaltet, daß die Endplatte,
der auswärts gebogene Rand und das Dichtungselement
zusammengesetzt werden und durch Verschmelzen des Lots, das
zwischen den Auflageflächen der Endplatte und des auswärts
gebogenen Rands und zwischen den Sitzflächen des ersten
Verriegelungsabschnitts und des Dichtungselementes
aufgebracht wurde, miteinander verbunden werden. Dabei ist
der auswärts gebogene Rand durch Um- und Auswärtsbiegen eines
Endes des Kragschildes ausgebildet und besitzt an dessen
Außenumfangsbereich den ersten Verriegelungsabschnitt, der
durch Abwärtsbiegen ausgebildet ist, um mit dem
Außenumfangsbereich der Endplatte zusammenzupassen und
besitzt den zweiten Verriegelungsabschnitt, der durch
Auswärtsvorstehen vom Bodenende des ersten
Verriegelungsabschnitts gebildet ist, und der auf der
Endplatte aufliegt. Ferner hat dabei das Dichtungselement ein
mit dem Isolierbehälter verbundenes Ende, dessen anderes Ende
ist mit dem ersten Verriegelungsabschnitt zusammengefügt und
die andere Endfläche wird durch den zweiten
Verriegelungsabschnitt gehalten. Diese Anordnung macht es
möglich, ein Vakuumventil zu schaffen, das eine Fertigung mit
niedrigeren Kosten, eine kürzere Fertigung und nunmehr auch
eine höhere Zuverlässigkeit erlaubt.
Überdies ist die Verbindung dergestalt ausgebildet, daß der
auf der Oberfläche der Endplatte entlang des Außenumfangs
ausgebildete gestufte Abschnitt und der auswärts umgebogene
Rand, der das Dichtungselement aufweist, das durch Umbiegen
eines Endes des Kragschildes, das mit der Innenumfangsfläche
des gestuften Abschnitts zusammenpaßt und das an seinem
Außenumfangsrand aufwärts vorsteht, so ausgeformt ist, daß es
einen größeren Durchmesser aufweist als die Endplatte, um so
mit dem Isolierbehälter verbunden zu sein, aufeinandergelegt
und durch Verschmelzen des zwischen deren Auflageflächen des
gestuften Abschnitts und des auswärts gebogenen Rands
zusammengefügt zu werden. Dies macht es möglich, ein
Vakuumventil zu schaffen, das eine Herstellung mit
niedrigeren Kosten und mit kürzerer Herstellungszeit erlaubt,
während eine höhere Zuverlässigkeit und verbesserte
Zusammenbaubarkeit erzielt wird.
Außerdem ist die Verbindung dergestalt ausgebildet, daß die
Endplatte, die das Loch mit vorbestimmtem Durchmesser im
Außenumfangsabschnitt und den auswärts gebogenen Rand
aufweist, der durch Auswärtsumbiegen eines Endes des
Kragschildes ausgebildet ist, so aufeinandergelegt werden,
daß sie das Loch verschließen und durch Verschmelzen des
zwischen den aufeinanderliegenden Flächen der Endplatte und
des auswärts gebogenen Rands aufgebrachten Lots verbunden
werden. Dies macht es möglich, ein Vakuumventil zu schaffen,
das mit niedrigeren Herstellungskosten und in kürzerer Zeit
hergestellt werden kann, während eine höhere Zuverlässigkeit
und verbesserte Zusammenfügbarkeit erzielt wird.
Schließlich ist die Verbindung so ausgestaltet, daß die
Endplatte und der auswärts gebogene Rand, der durch
auswärtsgerichtetes Umbiegen eines Endbereichs des
Kragschildes derart ausgebildet ist, daß er den gleichen
Durchmesser aufweist wie die Endplatte, und der zusammen mit
der Endplatte aufeinanderliegt, durch den gestuften Abschnitt
gestützt werden, welcher gestufte Abschnitt am anderen Ende
des Dichtungselementes ausgebildet ist, wobei ein Ende
hiervon mit dem Isolierbehälter verbunden ist und mit dem
Außenumfang des auswärts gebogenen Rands zusammengefügt
werden kann, und durch Verschmelzen des Lots verbunden
werden, das zwischen den aufeinanderliegenden Flächen der
Endplatte und des auswärts gebogenen Rands aufgebracht wurde.
Dies ermöglicht es wiederum, daß ein Vakuumventil geschaffen
werden kann, das mit niedrigeren Herstellungskosten in
kürzerer Zeit hergestellt werden kann, während gleichzeitig
eine höhere Zuverlässigkeit und verbesserte
Zusammenfügbarkeit erzielbar ist.
Claims (6)
1. Vakuumventil umfassend:
- - einen zylindrischen Isolierbehälter (11);
- - ein Paar Endplatten (12, 15, 25, 29, 32, 35, 36), die beide Stirnbereiche des Isolierbehälters verschließen;
- - ein Paar Elektroden (18, 19), die zueinander hin und voneinander weg bewegbar sind und in einem hermetisch dichten Behälter (22, 28, 31, 34, 39) untergebracht sind, der aus dem Isolierbehälter und den beiden Endplatten besteht; und
- - ein Kragschild (20, 26, 30, 33, 37), das dergestalt geschaffen ist, daß es die beiden Elektroden umgibt und das ein an irgendeiner Endplatte angelötetes Ende aufweist, wobei die Verbindung zwischen der Endplatte und dem Kragschild so ausgestaltet ist, daß die Stelle, wo geschmolzenes Lot ausläuft, außerhalb des hermetisch dichten Behälters liegt.
2. Vakuumventil nach Anspruch 1, bei dem die Verbindung so
ausgestaltet ist, daß die Endplatte (15), ein auswärts
gebogener Rand (20a), der durch nach Außenumbiegen eines
Endbereichs des Kragschildes (20) gebildet ist und der
einen kleineren Durchmesser aufweist als die Endplatte,
und ein einwärts gebogener Rand (21a), der einen
kleineren Durchmesser aufweist als der auswärts gebogene
Rand und der durch Einwärtsbiegen des anderen Endes
eines Dichtungselementes (21) geformt ist, dessen eines
Ende mit dem Isolierbehälter (11) verbunden ist,
aufeinandergelegt sind, und wobei die Endplatte, der
auswärts gebogene Rand und der einwärts gebogene Rand
durch Schmelzen des zwischen die aufeinanderliegenden
Flächen plazierten Lots verbunden sind.
3. Vakuumventil nach Anspruch 1, bei dem die Verbindung
derart ausgestaltet ist, daß die Endplatte (25), ein
auswärts gebogener Rand (26a), der durch
Auswärtsumbiegen von einem Ende des Kragschildes (26)
geformt ist und der an seinem Außenumfang einen ersten
Verriegelungsabschnitt (26b), der durch Abwärtsbiegen
geformt ist, um zum Außenumfang der Endplatte zu passen,
und einen zweiten Verriegelungsabschnitt (26c) aufweist,
der durch auswärtiges Vorkragen vom Bodenende des ersten
Verriegelungsabschnitts geformt ist und welcher auf die
Endplatte aufgelegt ist, und ein Dichtungselement (27),
das mit einem Ende mit dem Isolierbehälter (11)
verbunden ist, und dessen anderes Ende mit dem ersten
Verriegelungsabschnitt zusammengefügt ist, und dessen
andere Endfläche durch den zweiten
Verriegelungsabschnitt gehalten wird, aufeinandergesetzt
sind und durch Verschmelzen des zwischen den
Auflageflächen der Endplatte und des auswärts gebogenen
Randes und zwischen den Paßflächen des ersten
Verriegelungsabschnitts und des Dichtungselementes
plazierten Lots verbunden sind.
4. Vakuumventil nach Anspruch 1, bei dem die Verbindung so
ausgestaltet ist, daß ein gestufter Abschnitt (29b), der
auf der Fläche der Endplatte (29) entlang des
Außenumfangs ausgebildet ist, und ein auswärtsgebogener
Rand (30b), der ein Dichtungselement (30c) aufweist, das
so ausgebildet ist, daß es einen größeren Durchmesser
aufweist als die Endplatte, dadurch daß ein Ende des
Kragschildes (30), das mit dem Innenumfang des gestuften
Abschnitts zusammenpaßt und nach oben am Außenumfang
vorkragt, um mit dem Isolierbehälter (11) verbunden zu
sein, aufeinandergelegt sind und durch Verschmelzen des
zwischen den aufeinanderliegenden Flächen des gestuften
Abschnitts und des auswärts gebogenen Randes plazierten
Lots verbunden sind.
5. Vakuumventil nach Anspruch 1, bei dem die Verbindung so
ausgestaltet ist, daß die Endplatte (32), die ein Loch
(32b) mit vorbestimmter Größe im Außenumfang aufweist,
und einen auswärts gebogenen Rand (33b), der durch
auswärtiges Umbiegen von einem Ende des Kragschildes
(33) geformt ist, aufeinandergelegt sind, um das Loch zu
verschließen und die durch Verschmelzen des zwischen den
aufeinanderliegenden Flächen der Endplatte und des
auswärts gebogenen Randes plazierten Lots verbunden
sind.
6. Vakuumventil nach Anspruch 1, bei dem die Verbindung so
ausgestaltet ist, daß die Endplatte (36) und ein
auswärts gebogener Rand (37a), der durch auswärtiges
Umbiegen von einem Ende des Kragschildes (37) geformt
ist, so daß er den gleichen Durchmesser wie die
Endplatte aufweist und der an der Endplatte anliegt,
durch einen gestuften Abschnitt (38a) gestützt sind,
welcher gestufte Abschnitt an einem Ende eines
Dichtungselement (38) ausgebildet ist, das mit dem
anderen Ende mit dem Isolierbehälter (11) verbunden ist,
und der mit den Außenumfängen der Endplatte und des
auswärts gebogenen Randes zusammengefügt werden kann und
durch Verschmelzen des zwischen den aufeinanderliegenden
Flächen der Endplatte und des auswärtsgebogenen Randes
plazierten Lots verbunden sind.
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