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Technisches Gebiet
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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.
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Stand der Technik
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In der beigefügten
7 ist eine Querschnittsansicht gezeigt, aus der der Aufbau eines herkömmlichen Vakuumventils erkennbar ist, wie es beispielsweise in der geprüften
japanischen Patentschrift Nr. 5 332 870 A offenbart ist.
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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.
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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.
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Das Herstellungsverfahren für ein herkömmliches Vakuumventil, das wie zuvor beschrieben aufgebaut ist, wird nun beschrieben.
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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.
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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.
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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 einen angemessene Überprüfung des Lötflusses erbringen, was wiederum zu einer verschlechterten Zuverlässigkeit führt.
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Darstellung der Erfindung
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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.
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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.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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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:
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1 eine Querschnittsansicht eines Vakuumventils gemäß einer ersten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung;
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2 eine Explosionsdarstellung der Bauteilgruppen des in 1 gezeigten Vakuumventils;
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3 eine Querschnittsansicht einer zweiten Ausführungsform des Vakuumventils gemäß der vorliegenden Erfindung;
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4 eine Querschnittsansicht einer dritten Ausführungsform eines Vakuumventils gemäß der vorliegenden Erfindung;
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5 eine Querschnittsansicht einer vierten Auführungsform des Vakuumventils gemäß der vorliegenden Erfindung;
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6 eine Querschnittsansicht einer fünften Ausführungsform eines Vakuumventils gemäß der vorliegenden Erfindung; und
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7 eine Querschnittsansicht durch ein herkömmliches Vakuumventil.
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Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung
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1. Ausführungsform
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1 zeigt eine erste Ausführungsform des Vakuumventils gemäß der vorliegenden Erfindung und insbesondere dessen Aufbau. Zur weiteren Erläuterung wird auf die 2 verwiesen, in der eine Explosionsdarstellung der Bauteilgruppen des in 1 gezeigten Vakuumventils dargestellt sind.
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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.
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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.
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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.
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Das Herstellungsverfahren für das Vakuumventil gemäß der ersten Ausführungsform, das wie oben beschrieben ausgestaltet ist, wird nachfolgend unter Bezugnahme zu 2 beschrieben.
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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.
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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.
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2. Ausführungsform
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Unter Bezugnahme zu der 3, die eine Querschnittsansicht einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Vakuumventils zeigt, wird die zweite Ausführungsform näher erläutert.
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In dieser Zeichnung sind die der in der 1 gezeigten Ausführungsform entsprechenden Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Aufgrund dessen wird eine Beschreibung dieser Teile weggelassen und auf die 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.
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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.
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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.
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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.
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3. Ausführungsform
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Eine dritte Ausführungsform eines Vakuumventils gemäß der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme zu der 4, die eine Querschnittsansicht hiervon zeigt, erläutert.
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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.
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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.
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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.
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4. Ausführungsform
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Eine vierte Ausführungsform eines Vakuumventils gemäß der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme zu 5, die eine Querschnittsansicht hiervon zeigt, näher erläutert.
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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.
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An einem Ende eines Kragschildes 33 ist ein zylindrischer Abschnitt 33a ausgebildet, der zwei Elektrode 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.
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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.
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5. Ausführungsform
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Eine fünfte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Vakuumventils ist in der 6 im Querschnitt dargestellt.
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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 Endplatt 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.
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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.
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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.
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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.
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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 des 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.
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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.
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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.
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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.
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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.
