DE19960876A1 - Verfahren zur Herstellung eines Kontaktstückrohlings und eines Kontaktstückes sowie ein Kontaktstückrohling, ein Kontaktstück und eine Kontaktstückanordnung für Axialmagnetfeldanwendungen in einer Vakuumkammer - Google Patents
Verfahren zur Herstellung eines Kontaktstückrohlings und eines Kontaktstückes sowie ein Kontaktstückrohling, ein Kontaktstück und eine Kontaktstückanordnung für Axialmagnetfeldanwendungen in einer VakuumkammerInfo
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Abstract
Die Erfindung stellt ein Verfahren vor, zur Herstellung eines Kontaktstückrohlings (10) für Axialmagnetfeldanwendungen in einer Vakuumkammer mit wenigstens ein Polstück (27, 28) und einem Kontaktelement, das ein napfartiges Formstück (20) aufweist, in dem ein Grundkörper (22) aus elektrisch gut leitendem Material (erstes Material) und eine Kontaktschicht aus einem elektrisch weniger gut leitendem, lichtbogenabbrandfestem Material (zweites Material vorhanden ist, wobei die Kontaktschicht (24) eine Sinterstruktur aufweist, und zwischen dem wenigstens einen Polstück (27, 28) und dem napfartigen Formstück (20) ein Lot (36) vorhanden ist. Ein Kontaktstückrohling (10), das mit einem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt ist, wird ebenfalls angegeben. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß in einem Temperaturerhöhungsprozeß zumindest das wenigstens eine Polstück (27, 28), das napfartige Formstück (20), der Grundkörper (22) und die Kontaktschicht (24) miteinander verbunden werden, indem über den Grundkörper (22) in dem napfartigen Formstück (20) die Kontaktschicht (24) gebracht wird, wobei soviel Material des Grundkörpers (22) vorhanden ist, das zum Tränken der Kontaktschicht (24) ausreicht sowie der Boden des napfartigen Formstücks (20) benetzt wird, und wobei eine Haltevorrichtung (11) die wenigstens ein Polstück (27, 28) aufnimmt und während des Arbeitsschrittes in ihrer Position hält und das napfartige Formstück (29) oberhalb des wenigstens einen Polstücks (27, 28) ...
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Kontaktstückrohlings nach
dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eines Kontaktstückes nach dem Oberbegriff
des Anspruches 5. Außerdem betrifft die Erfindung einen Kontaktstückrohling nach dem
Oberbegriff des Anspruches 6, ein Kontaktstück nach dem Oberbegriff des Anspruches
15 sowie eine Kontaktstückanordnung nach dem Oberbegriff des Anspruches 17.
Kontaktstücke, die bei einer Schalthandlung einen Lichtbogen führen, müssen unter
schiedlichen Bedingungen genügen. Zum einen müssen bei geschlossenem Schalter
die Kontaktstücke eine ausreichend hohe, elektrische Leitfähigkeit besitzen, zum ande
ren sollen die Kontaktstücke bei Auftreten eines Schaltlichtbogens nicht zu schnell ero
dieren, damit die Lebensdauer des Schaltgerätes ausreichend hoch bleibt. Während bei
gasisolierten Hochspannungsleistungsschaltern die Kontaktanordnung aufgeteilt wer
den kann in Kontaktstücke, die den Nennstrom führen, und Kontaktstücke, die den
Lichtbogen führen und demgemäß abbrandfest sein müssen, müssen die Kontaktstücke
in einer Vakuumkammer sowohl den Nennstrom als auch den Lichtbogen führen.
Bei einem Vakuumschalter unterscheidet man Radial- und Axialmagnetfeldkontakt
stücke zur Beherrschung dieser Schaltvorgänge und zur Lichtbogenführung.
Bei Axialmagnetfeldkontaktstücken wird zwischen den sich gegenüberliegenden Kon
taktstücken ein axialmagnetisches Feld dadurch erzeugt, daß der Strom durch die
Kontaktstücke entsprechend geführt wird. Aufgrund des Axialmagnetfeldes bildet sich
ein diffuser Lichtboden aus, der gut beherrschbar ist.
Aus DE 197 46 316 A1 ist bekannt, daß zur Erzeugung sowie zur Verstärkung des
Axialmagnetfeldes im Kontaktstück oder an der Kontaktanordnung eine in Reihe ge
schaltete Spule vorhanden sein kann. Ein so verstärktes Axialmagnetfeld macht den
diffusen Lichtbogen besser beherrschbar.
In einer Vakuumkammer können zwischen den Kontaktstücken zwei axialmagnetische
Feldbereiche vorgesehen sein. Hierzu wird eine magnetische Trennung der Kontakt
stücke in üblicherweise zwei, häufig gleichgestaltete, symmetrische Bereiche vorge
nommen, die durch entsprechende Stromführung die gewünschten magnetischen Fel
der generieren. Dabei sind die beiden Kontaktstücke so einander zugeordnet, daß sich
die jeweils zwei Bereiche der Kontaktstücke genau gegenüber stehen. Daher bilden
sich zwischen den Kontaktstücken genau zwei axialmagnetischen Feldbereiche aus.
Es können aber auch vier axialmagnetische Feldbereiche vorgesehen sein. Dann er
folgt die magnetische Trennung der Kontaktstücke häufig auch in jeweils zwei Bereiche.
Zusätzlich stehen sich die jeweiligen Bereiche um 90° verdreht gegenüber. Räumlich
gesehen ist damit an einer gedachten Berührfläche der Kontaktstücke eine geviertelte
Einteilung entstanden.
Die Magnetfelder bzw. -bereiche können durch am Kontaktstück vorhandene Polstücke
zusätzlich geführt und verstärkt werden. Bekannt sind Polstücke aus gesintertem Mate
rial oder zu Polstücken zusammengesetzte, geschichtete Feldverstärkerplatten.
Des weiteren kann ein Kontaktstück zur mechanischen Stabilisierung eine zwischen
den Polstücken und der Kontaktschicht angeordnete Platte aufweisen, insbesondere
dann, wenn durch einen entsprechend großen Durchmesser des Kontaktstücks die me
chanische Beanspruchung des Kontaktstücks größer ist. Diese Platte ist aus unma
gnetischem Werkstoff, z. B. aus austenitischen Edelstahl, da sonst, wie zum Beispiel
bei einem Kontaktstück, bei dem zwei magnetische Bereiche vorgesehen sind, ein
magnetischer Kurzschluß zwischen den Polstücken entsteht und sich somit die ge
wünschten axialmagnetischen Feldbereiche zwischen den Kontaktstücken der Kon
taktstückanordnung nicht ausbilden können.
Durch die Platte erhöht sich der Abstand zwischen den feldverstärkenden Polstücken
von zwei sich gegenüberliegenden Kontaktstücken um die doppelte Dicke der Platte.
Der magnetische Streufluß erhöht sich und der axialmagnetische Fluß sinkt. Die Wir
kung eines axialmagnetischen Feldes ist daher dementsprechend schwächer. Dies ist
insbesondere dann nachteilig, wenn aufgrund dielektrischer Anforderungen ein entspre
chend großer Hub der Kontaktstücke in der Vakuumkammer erforderlich wird.
Zur Herstellung dieses Kontaktstückes werden zunächst der Kontaktwerkstoff, eine
Trägerplatte zur mechanischen Verstärkung oder Stabilisierung sowie ein Eisenblech
paket oder Polstück geschichtet. Danach werden die verschiedenen Bauteile z. B. durch
Löten, Sintern, Schweißen oder Nieten zusammengefügt. Um ein solches Kontaktstück
herzustellen sind mehrere Arbeits- und Montageschritte nötig.
Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, ein verein
fachtes Verfahren zum Herstellen eines Kontaktstückrohlings sowie eines Kontakt
stücks zu schaffen.
Weiterhin ist es Aufgabe der Erfindung, ein Kontaktstückrohling, ein Kontaktstück sowie
eine Kontaktstückanordnung mit verbesserten magnetischen Eigenschaften im Bereich
der Kontaktschicht zu schaffen.
Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Anspru
ches 1, die Merkmale des Anspruches 5, die Merkmale des Anspruches 6, die Merk
male des Anspruches 15 sowie die Merkmale des Anspruches 17.
Das erfindungsgemäße Verfahren umfaßt demnach die Herstellung eines Kontaktstück
rohlings für Axialmagnetfeldanwendungen in einer Vakuumkammer mit wenigstens
einem Polstück und einem Kontaktelement, das ein napfartiges Formstück besitzt, in
dem ein Grundkörper aus elektrisch gut leitendem Material (erstes Material) und eine
Kontaktschicht aus einem elektrisch weniger gut leitenden, lichtbogenabbrandfesten
Material (zweites Material) vorhanden ist. Die Kontaktschicht weist eine Sinterstruktur
auf, und zwischen dem wenigstens einen Polstück und dem napfartigen Formstück ist
ein Lot vorhanden. Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß
in einem Temperaturerhöhungsprozeß das wenigstens eine Polstück, das napfartige
Formstück, der Grundkörper und die Kontaktschicht miteinander verbunden werden,
indem über den Grundkörper in dem napfartigen Formstück die Kontaktschicht gebracht
wird, wobei soviel Material des Grundkörpers vorhanden ist, daß es zum Tränken der
Sinterstruktur ausreicht sowie der Boden des napfartigen Formstücks benetzt wird, und
wobei eine Vorrichtung das wenigstens eine Polstück aufnimmt und während des Ar
beitsschrittes in seiner Position hält und das napfartige Formstück oberhalb des wenig
stens einen Polstücks gehalten ist, und indem zumindest das wenigstens eine Polstück,
das Lot, das napfartige Formstück, der Grundkörper, die Kontaktschicht sowie die
Vorrichtung bis über die Schmelztemperatur des ersten Materials und des Lotes, aber
noch unter die Schmelztemperatur des zweiten Materials erwärmt werden, das erste
Material aufschmilzt, in die Kontaktschicht eindringt, den Boden des napfartigen
Formstücks aber gerade noch einwandfrei benetzt, aber nicht mehr als Grundkörper
vorhanden ist, und das Lot das wenigstens eine Polstück mit dem napfartigen Form
stück verbindet.
Erfindungsgemäß befindet sich also ein Grundkörper aus elektrisch gut leitendem Mate
rial, beispielsweise Kupfer, in einem napfartigen Formstück. Für das napfartige Form
stück eignet sich beispielsweise rostfreier Edelstahl, weil dieser Werkstoff nur gering
ferromagnetisch ist. Über den Grundkörper wird eine Kontaktschicht aus elektrisch we
niger gut leitendem, abbrandfestem Material, beispielsweise eine Sinterstruktur aus
CuCr25, aufgebracht. Der Grundkörper enthält gerade soviel Kupfer, wie zum Tränken
der Sinterstruktur erforderlich und gleichzeitig aber den Boden des napfartigen Form
stücks einwandfrei benetzt. Beispielsweise werden zwei Polstücke in eine Vorrichtung
gelegt, die zur Positionierung der verschiedenen Bauteile des Kontaktstückrohlings
während der Herstellung benutzt wird. Nach dem Auflegen eines Lotes, beispielsweise
in Form einer Lotfolie, auf die Polstücke wird nun das napfartige Formstück mit Grund
körper und Sinterstruktur so in diese Vorrichtung verbracht, daß die Polstücke sowie
das napfartige Formstück während der nun folgenden Temperaturerhöhung in ihrer ge
wünschten Position zueinander verbleiben. In dem jetzt folgenden einzigen Tempera
turerhöhungsprozeß wird die Temperatur soweit erhöht, daß das Lot und der Grundkör
per schmelzen, aber die Temperatur noch unterhalb der Schmelztemperatur der Kon
taktschicht liegt. So wird einerseits erreicht, daß die Polstücke mit dem napfartigen
Formstück eine, in diesem Beispiel, Lötverbindung aufweist, andererseits die Kontakt
schicht mit Kupfer getränkt wird und gleichzeitig mit dem napfartigen Formstück ver
bunden ist. Als besonders vorteilhaft erweist sich, daß die Materialmenge des Grund
körpers gerade so bemessen ist, daß nach dem gerade beschriebenen Temperaturer
höhungsprozeß der Grundkörper als Schicht praktisch nicht mehr vorhanden ist, somit
auch keine elektrischen Verluste bringenden Wirbelströme mehr an dieser Stelle ent
stehen können. Die magnetischen Eigenschaften sind also im Bereich der Kontakt
schicht verbessert.
Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahren zur Herstellung eines Kon
taktstückrohlings wird dadurch erreicht, daß, bevor der Temperaturerhöhungsprozeß
erfolgt, zwischen dem wenigstens einen Polstück und dem napfartigen Formstück eine
unmagnetische oder geringmagnetische Platte zur mechanischen Verstärkung zwi
schengefügt wird, daß jeweils zwischen dem wenigstens einen Polstück und der unma
gnetischen oder geringmagnetischen Platte sowie der unmagnetischen oder gering
magnetischen Platte und dem napfartigen Formstück ein Lot zwischengelegt wird, und
daß durch den Temperaturerhöhungsprozeß diese unmagnetische oder geringmagne
tische Platte mittels der Lote mit dem wenigstens einen Polstück sowie dem napfartigen
Formstück verbunden wird.
So wird vorteilhafterweise erreicht, daß zur Herstellung eines Kontaktstückrohlings mit
einer mechanischen Verstärkung nur der einzige Arbeitsschritt ausreicht.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens zur Herstellung eines Kontakt
stückrohlings wird dadurch erreicht, daß das wenigstens eine Polstück aus mehreren
plattenartigen Bauelementen zusammengesetzt werden, daß jeweils zwischen die ein
zelnen plattenartigen Bauelementen ein Lot eingelegt wird, und daß durch den Tempe
raturerhöhungsprozeß die plattenartigen Bauelemente zu dem wenigstens einen
Polstück verbunden werden.
Erfindungsgemäß wird ein Kontaktstück aus einem erfindungsgemäß hergestellten
Kontaktstückrohling durch mechanische, insbesondere spanende, Bearbeitung herge
stellt. Dadurch werden die Konturen und Abmessungen des Kontaktstückrohlings so
lange verändert, bis die gewünschten Endmaße beziehungsweise Kontur erreicht ist.
Insbesondere wird oft dem napfartigen Formstück dann durch die mechanische Bear
beitung der Randbereich entfernt, so daß im fertigen Kontaktstück nur noch der platten
artige Formstückboden erkennbar ist.
Ein Vorteil ist, daß beim Kontaktstück die abbrandfeste Kontaktschicht und das napfar
tige Formstück beziehungsweise der nur noch plattenartige Formstückboden eine
Wärmedämmwirkung besitzen. Das ist dann vorteilhaft, wenn, wie im Schaltfall, ein
hoher Temperatureintrag über die Kontaktfläche in das Kontaktstück erfolgt. So wird
vermieden, daß sich die Temperatur der magnetischen Werkstoffe, z. B. bei den
Polstücken, zu stark der entsprechenden Curie-Temperatur annähert und daher eine
mögliche Reduzierung oder gar ein Verlust der magnetischen Eigenschaften verhindert
ist.
Die Dicke der abbrandfesten Kontaktschicht wird nach dem 2. Fick'schen Gesetz der
Wärmeleitung mit den Randbedingungen des Schaltfalles berechnet.
Ein nach dem vorgenannten Verfahren hergestellter Kontaktstückrohling für Axialma
gnetfeldanwendungen in einer Vakuumkammer hat wenigstens ein Polstück und ein
Kontaktelement, wobei das Kontaktelement ein napfartiges Formstück besitzt, in wel
ches ein Grundkörper aus elektrisch gut leitendem Material (erstes Material) und einer
Kontaktschicht aus elektrisch weniger gut leitendem, lichtbogenabbrandfestem Material
(zweites Material) vorhanden ist, wobei die Kontaktschicht eine Sinterstruktur aufweist
sowie zwischen dem wenigstens einen Polstück und dem napfartigen Formstück ein Lot
vorhanden ist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß vom ersten Material gerade eine
solche Menge vorhanden ist, daß die Kontaktschicht mit dem ersten Material getränkt
ist sowie der Boden des napfartigen Formstücks aber gerade noch einwandfrei benetzt
ist, so daß das erste Material als Grundkörper nur noch in hauchdünner Schicht vor
handen ist.
Nach der Herstellung des Kontaktstückrohlings liegt eine vorteilhaft gasarme und dichte
Kontaktschicht vor, die mit dem napfartigen Formstück fest verbunden ist. Das erste
Material, häufig Kupfer, ist als Schicht nicht mehr oder nur noch hauchdünn vorhanden,
sodaß von dieser Schicht keine ungünstigen magnetische Streuungen erzeugt werden.
Erfindungsgemäß ist der Kontaktstückrohling auch dadurch gekennzeichnet, daß das
wenigstens eine Polstück mittels eines Verbindungselementes mechanisch verstärkt ist
und / oder Polstücke miteinander fest verbunden sind, wobei das Verbindungselement
wenigstens teilweise aus einem unmagnetischen oder gering magnetischen Werkstoff
besteht, der so angeordnet ist, daß ein magnetischer Kurzschluß zwischen den
Polstücken beziehungsweise den Polstückbereichen eines Polstücks vermieden ist. Ein
Vorteil eines solchen Verbindungselements ist es, daß, im Falle mehrerer Polstücke, die
Lage der Polstücke zueinander bereits fixiert ist. Das Zusammensetzen der verschiede
nen Bauelemente des Kontaktstückrohlings ist dadurch vereinfacht. Vorteilhaft ist es
aber auch, daß das Verbindungselement sowie die Verbindung zu den Polstücken so
stabil ausgeführt ist, daß eine Verstärkungsplatte im Kontaktstückrohling entfallen kann.
Bildet ein Polstück aufgrund seine Form verschiedene Polstückbereiche aus, wie es
beispielsweise bei der Horseshoe-Anordnung der Fall ist, so daß die Polstückbereiche
mit den freien Schenkeln einer U- oder Hufeisenform übereinstimmen, verbindet das
Verbindungselement diese Polstückbereiche fest miteinander.
Eine vorteilhafte mechanische Stabilität des Kontaktstückrohlings ist auf besonderes
einfache Weise erreicht.
Das Verbindungselement kann auch als Platte oder eine aus mehreren Bauelementen
zusammengesetzte Platte gestaltet sein. Die Platte hat demnach die gleichen Vorteile
wie das Verbindungselement. Wenn die Platte sich aber aus mehreren Bauelementen
zusammensetzt, kann sie Bauelemente eines magnetischen Werkstoffes sowie ein
Bauelement eines unmagnetischen oder gering magnetischen Werkstoffes, z. B. Edel
stahl, umfassen. Die magnetischen Bauelemente werden so angeordnet, daß sie die
Polstücke aufgrund ihrer Lage praktisch ergänzen, also zusammen mit den Polstücken
magnetisch wirken. Dadurch ist vorteilhafterweise die Dicke der unmagnetischen Werk
stoffe des Kontaktstückrohlings verkleinert, und zwar um die Dicke der Platte bzw. die
Dicke der magnetischen Bauelemente.
Erfindungsgemäß ist der Kontaktstückrohling auch dadurch gekennzeichnet, daß auf
dem Boden des napfartigen Formstücks auf der dem Grundkörper zugewandten Seite
Noppen, Zapfen, Stege oder ähnliche Materialansammlungen verteilt sind, durch die
der Abstand zwischen der Stelle des Wärmeeintrages, der Kontaktfläche, und der durch
die Curie Temperatur temperaturbeschränkten Bauelemente, insbesondere des
wenigstens einen Polstücks, erhöht ist und eine zusätzliche Wärmedämmung erreicht
ist. Bei einem starken Wärmeeintrag in die Kontaktschicht, beispielsweise bei Kurz
schlußschalthandlungen, besteht die Gefahr der Überschreitung der Curie Temperatur.
Als vorteilhafte Maßnahme zur Erhöhung der Wärmedämmung werden die Noppen,
Zapfen, Stege oder ähnliche Materialansammlungen vorgeschlagen. Durch die Noppen,
Zapfen, Stege oder ähnliche Materialansammlungen wird verhindert, daß die
Kontaktschicht vollständig flächig den Boden des napfartigen Formstücks berührt. Der
Wärmeübergang ist damit hauptsächlich auf die Berührstellen beschränkt, die gleich
zeitig die Verbindungsstellen sind, nämlich die höchsten Stellen der Noppen, Zapfen,
Stege oder ähnliche Materialansammlungen. Der entstehende Zwischenraum zwischen
höchster Stelle der Noppen, Zapfen, Stege oder ähnliche Materialansammlungen und
dem restlichen tieferliegenden Bodenbereich des napfartigen Formstücks ist im Betrieb
in einer Vakuumkammer mit Vakuum versehen, so daß dieser näherungsweise leere
Raum eine besonders gute Wärmedämmung ermöglicht.
Als besonders vorteilhaftere Größenbereich für die Höhe der Noppen, Zapfen, Stege
oder ähnliche Materialansammlungen hat sich ein Maß von ca. 0,2 mm bis ca. 1 mm
herausgestellt. Insbesondere für ca. 0,5 mm hohe Noppen, Zapfen, Stege oder ähnliche
Materialansammlungen sind gute Gesamtergebnisse für Wärmedämmwirkung unter
Berücksichtigung der Stabilität des Kontaktelements zu erwarten.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Kontaktstückrohlings ist dadurch gekenn
zeichnet, daß eine Stabilisierungsplatte aus unmagnetischen oder gering magneti
schem Material zwischen dem wenigstens einen Polstück und dem napfartigen Form
stück angeordnet ist, und daß eine mechanische Stabilisierung sowie die Vermeidung
eines magnetischen Kurzschlusses zwischen den Polstückbereichen eines Polstücks,
beziehungsweise zwischen den Polstücken erreicht ist.
Erfindungsgemäß ist ein Kontaktstückrohling auch dadurch gekennzeichnet, daß das
wenigstens eine Polstück ein sogenannter Grünling, ein aus zumindest teilweise ma
gnetischen Pulvern formbeständig gepreßtes Formteil, ist. Vorteilhaft ist, daß die
Preßform exakt die gewünschte Gestalt eines Polstücks vorgibt, wobei eine weitere
mechanische Bearbeitung entfallen kann. Außerdem ist die Materialzusammensetzung
durch die Mischmöglichkeiten der Pulver besonders vereinfacht und variantenreich zu
sammen mischbar.
Erfindungsgemäß ist ein Kontaktstückrohling auch dadurch gekennzeichnet, daß das
Lot Kupfer ist. Kupfer hat vorteilhafterweise eine höhere Schmelztemperatur als die übli
chen Hartlote, so daß ein möglicher nachfolgender thermischer Herstellungsprozeß,
beispielsweise um eine Vakuumkammer herzustellen, nur niederere Temperaturen
benötigt, die Verbindungsstellen des Kontaktstückrohlings oder Kontaktstückes sich
dann jedenfalls nicht mehr lösen.
Ein Kontaktstück für Axialmagnetfeldanwendungen in einer Vakuumkammer hat wenig
stens ein Polelement und ein Kontaktelement, wobei das Kontaktelement eine Trä
gerplatte besitzt, auf der eine Kontaktmaterialschicht aus elektrisch weniger gut leiten
dem, lichtbogenabbrandfestem Material vorhanden ist, wobei die Kontaktmaterialschicht
eine Sinterstruktur aufweist, sowie zwischen dem wenigstens einen Polelement und der
Trägerplatte ein Verbindungslot vorhanden ist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß
die Kontaktmaterialschicht mit einem dritten Material getränkt ist, insbesondere im
Bereich der Berührfläche zwischen der Kontaktmaterialschicht und der Trägerplatte,
daß die Kontaktmaterialschicht und die Trägerplatte durch das dritte Material verbunden
sind, und daß die Trägerplatte an der Berührfläche durch das dritte Material gerade
einwandfrei benetzt ist, und daß das dritte Material nicht oder nur als hauchdünne
Schicht vorhanden ist.
Ein solches Kontaktstück wird insbesondere aus einem erfindungsgemäßen Kontakt
stückrohling durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellt. Dann besitzt das
Kontaktstück jedenfalls die vorgenannten vorteilhaften Eigenschaften.
Es ist auch eine Kontaktstückanordnung für Axialmagnetfeldanwendungen in einer Va
kuumkammer vorteilhaft mit einem Kontaktelement mit wenigstens einem Polbauele
ment und einem Kontaktbauelement, wobei das Kontaktbauelement eine Basisplatte
besitzt, auf der eine erste Kontaktmaterialschicht aus elektrisch weniger gut leitendem,
lichtbogenabbrandfestem Material vorhanden ist, wobei die erste Kontaktmaterialschicht
eine Sinterstruktur aufweist, und zwischen dem Polbauelement und der Basisplatte ein
Verbindungslot vorhanden ist, sowie einem diesem zugeordneten Kontaktträger.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß in dem Kontaktträger ein Paßelement eingefügt
ist, welches zur Fixierung des Kontaktelements gegen Verdrehen in einer bestimmten
Position zu einem zugeordneten Kontaktträger vorhanden ist, daß in dem
Kontaktelement eine erste Ausnehmung zur Aufnahme des Kontaktträgers vorhanden
ist, in der eine zweite Ausnehmung vorhanden ist, in die das Paßelement beim Zu
sammenfügen von Kontaktträger und Kontaktelement eingepaßt ist, und daß wenig
stens eine Markierung auf dem Kontaktträger vorhanden ist, aus der die radiale Stellung
des Kontaktträgers und damit des Kontaktelements erkennbar ist.
Durch den Paßstift ist vorteilhafterweise erreicht, daß das Kontaktelement sich nicht
mehr gegen den Kontaktträger verdrehen kann. Die Winkellage des Kontaktträgers ist
auf diese Weise immer erkennbar, insbesondere während des Zusammenbaus der
Kontaktanordnung sowie der Vakuumkammer, wenn beispielsweise eine Quadrupol
anordnung vorgesehen ist, die eine bestimmte Winkellage der Kontaktelemente zuein
ander erfordern.
Besonders vorteilhaft und einfach kann in der Kontaktstückanordnung das Kontaktele
ment auch der erfindungsgemäße Kontaktstückrohling oder das Kontaktstück sein.
Anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen sollen die Erfindung,
vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung, sowie besondere
Vorteile der Erfindung näher erläutert und beschrieben werden.
Es zeigen:
Fig. 1 eine Schnittansicht eines Kontaktstückrohlings,
Fig. 2 eine Draufsicht auf eine Haltevorrichtung zum Positionieren der Bauelemente
eines Kontaktstückrohlings,
Fig. 3 eine Schnittansicht der Haltevorrichtung mit eingesetztem Kontaktstückroh
ling,
Fig. 4 eine Schnittansicht durch ein mechanisch bearbeitetes Kontaktstück,
Fig. 5 eine perspektivische Ansicht auf den Boden eines zweiten napfartigen Form
stücks,
Fig. 6 eine Schnittansicht durch den Boden des zweiten napfartigen Formstücks
und
Fig. 7 eine perspektivische Ansicht auf eine Anordnung von zwei Kontaktstücken
und zwei Kontaktstückträgern.
In Fig. 1 ist eine Schnittansicht eines Kontaktstückrohlings 10 dargestellt. Der Kontakt
stückrohling 10 ist im wesentlichen symmetrisch zu einer Symmetrielinie S ausgebildet,
wobei er ein napfartiges Formstück 20 mit einem Rand 21 aufweist, in das ein Grund
körper 22 eingebracht ist. Auf den Grundkörper 22 ist eine Sinterstruktur 24 aufge
bracht. Das napfartige Formstück 20 steht auf einem Polbauteil 26. Die radiale Ausdeh
nung des napfartigen Formstücks 20 ist größer als die entsprechende Ausdehnung des
Polbauteils 26, überragt also dessen radiale Begrenzung gering. Das Polbauteil 26
weist zwei Polstücke 27, 28 auf, die mit einem Verbindungselement 32 verbunden sind.
Die dem napfartigen Formstück 20 zugewandte Fläche des Polbauteils 26, die sich aus
den Teilflächen der Polstücke 27, 28 und dem Verbindungselement 32 zusammensetzt,
ist plan. Ein Lot 36 verbindet diese Fläche mit dem napfartigen Formstück 20 auf deren
Außenfläche des Bodens 34.
Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf eine Haltevorrichtung 11 zum Positionieren der Bauele
mente des Kontaktstückrohlings 10, wobei die Haltevorrichtung während des einzigen
Arbeitsschritts des erfindungsgemäßen Verfahrens eingesetzt wird. Die Haltevorrich
tung 11 ist ein scheibenförmiges Bauteil 41 mit dem Durchmesser D1. Das scheiben
förmige Bauteil 41 weist auf seiner Oberseite einen axial vorspringenden, ringförmigen
Randbereich 40 der konstanten Breite B auf, der konzentrisch zu der Symmetrielinie S
ist und dessen Innendurchmesser den Wert D2 aufweist. Im scheibenförmigen Bauteil
41 sind zwei gleich große, rechteckige Ausnehmungen 39, 40 vorgesehen, die sich so
gegenüberliegen, daß die sich zugewandten, jeweils längeren Seiten der Rechtecke
parallel sind und den Abstand A aufweisen. Die Ausnehmungen 39, 40 sind so groß,
daß sie den ringförmigen Randbereich 46 mit ihren Ecken gerade nicht berühren. Der
Abstand A entspricht in etwa einem Drittel des Maßes des Durchmessers D1 des
Grundkörpers 41.
Fig. 3 stellt eine Schnittansicht der Haltevorrichtung mit eingesetztem Kontaktstückroh
ling 10 dar. In den beiden Ausnehmungen 39, 40 befinden sich die Polstücke 28, 29, die
gerade in die Ausnehmungen 39, 40 passen, und zwar so, daß der Teil der Polstücke
28, 29, der am weitesten von dem Bodenelement 34 entfernt ist, gerade den Boden der
Ausnehmungen 39, 40 berührt. Das Verbindungselement 32 des Polbauteils 26 liegt auf
dem stegförmigen Bereich 42 des scheibenförmigen Bauteils 41 zwischen den Aus
nehmungen 39, 40 und die Breite A aufweist und eine Höhe H besitzt, auf. Das Maß
des Abstands A entspricht ca. der Breite des Verbindungselements 32, so daß die in
neren Seiten der Polstücke 27, 28 gerade die Kanten des stegförmigen Bereiches 42
berühren, und somit das Polbauteil 26 insgesamt eindeutig positioniert ist. Der ringför
mige Randbereich 46 des scheibenförmigen Bauteils 41 hat eine Randhöhe H1. In den
durch den ringförmigen Randbereich 46 umfaßten Raum paßt das napfartige Formstück
20 gerade hinein. Die Form besitzt den Außendurchmesser D2. Der ringförmige
Randbereich 46 bestimmt also die radiale Position des napfartigen Formstücks 20
relativ zum Polbauteil 26 eindeutig. Das napfartige Formstück 20 steht auf dem Pol
bauteil 26 nach Zwischenlegen eines Lotes 36 auf. Es ist ein Mindestabstand H2 zwi
schen der oberen Begrenzungsfläche des scheibenförmigen Bauteils 41 und der Be
grenzungsfläche des napfartigen Formstücks 20, die der Begrenzungsfläche des schei
benförmigen Bauteils 41 zugewandt ist, vorhanden, der genau dem Maß der Summe
der Materialdicken des Lotes 36 sowie des Verbindungselements 32 entspricht.
Der einzige Arbeitsschritt des erfindungsgemäßen Verfahrens wird hier wie folgt vorbe
reitet und durchgeführt.
In die Haltevorrichtung 11 wird das Polbauteil 26 so eingebracht, daß sich die Polstücke
27, 28 in den Ausnehmungen 39, 40 befinden. Das Polbauteil 26 ist dann in der Halte
vorrichtung 11 richtig eingebracht, wenn das Verbindungselement 32 auf dem stegför
migen Bereich 42 plan aufliegt und die Polstücke 27, 28 gerade den Boden der Aus
nehmungen 39, 40 berühren. Das Polbauteil 26 ist somit positioniert und eine Lageän
derung gegen die Vorrichtung 11 ist nicht mehr möglich. Auf die obere ebene Begren
zungsfläche des Polbauteils 26 wird das Lot 36, beispielsweise als Kupfer-Lotfolie,
aufgebracht. Hierauf wiederum wird das napfartige Formstück 20 gestellt. Da wie be
schrieben die äußere radiale Abmessung des napfartigen Formstücks 20 gerade dem
Durchmesser D2 entspricht wird das napfartige Formstück 20 eindeutig durch den
ringförmigen Randbereich positioniert. Durch ein Andrücken des napfartigen Form
stücks 20 in Richtung der Haltevorrichtung 11 ist sicherzustellen, daß die dem Lot 36
zugewandte Seite des napfartigen Formstücks 20, das Lot 36 und das Polbauteil 26
plan zueinander sind sowie sich flächig berühren. Der Grundkörper 22 wird in das
napfartige Formstück 20 einbracht. Auf den Grundkörper 22 wird die Sinterstruktur 24,
beispielsweise auch in ihrer Vorfertigungsgestalt als Pulver, aufgebracht. Nun wird der
Kontaktstückrohling 10 in seiner Haltevorrichtung 11 im einzigen Arbeitsschritt des
Verfahrens einer Temperaturerhöhung unterzogen. Die Temperatur wird so weit erhöht,
daß sie oberhalb der Schmelztemperaturen des Lotes 36 sowie des Grundkörpers 22,
aber noch unterhalb der Schmelztemperatur der Sinterstruktur 24 liegt. Der ge
schmolzene Grundkörper 22 tränkt nun die Sinterstruktur 24, indem er in dessen
Struktur eindringt. Die Materialmenge des Grundkörpers 22 ist dabei so bemessen, daß
nach dem vollständigen Tränken gerade noch soviel Grundkörpermaterial übrig ist, das
zur Verbindung des napfartigen Formstücks 20 mit der getränkten Sinterstruktur
ausreicht. Nach Ende des Arbeitsschritts und nachfolgender Abkühlung liegt ein Kon
taktstückrohling 10 vor, bei dem die getränkte Sinterstruktur, das napfartige Formstück
20 und das Polbauteil 26 fest miteinander verbunden sind. Der Kontaktstückrohling 10
kann jetzt aus der Haltevorrichtung 11 entnommen werden.
In Fig. 4 ist Schnittansicht durch ein mechanisch bearbeitetes Kontaktstück 12 darge
stellt, wie es aus dem Kontaktstückrohling 10 aus Fig. 1 nach mechanischer Bearbei
tung gefertigt ist und als Bauteil fertig zur weiteren Verwendung vorliegt. Das Kontakt
stück 12 ist an seinem kompletten radialen Randbereich so bearbeitet, daß eine zylin
drische äußere Randfläche 51 vorhanden ist. Die äußere Randfläche 51 setzt sich aus
den entsprechenden Teilflächen der folgenden Bauelemente zusammen: ein bear
beitetes Polelement 50, ein bearbeitetes Lot 52, eine Trägerplatte 54 und eine Kon
taktmaterialschicht 56. Das Kontaktstück 12 hat eine von Seiten des bearbeiteten Pol
elements 50 zentrisch angebrachte Ausnehmung 58, die bis in die Kontaktmaterial
schicht 56 hineinragt, aber nicht bis zur äußeren Oberfläche 60 der Kontaktmaterial
schicht 56 reicht. Die äußere Oberfläche 60 ist so bearbeitet, daß sie eben ist und eine
rechtwinklige Ausrichtung zur Symmetrielinie 5 besitzt. Die begrenzende Kante 62 der
äußeren Oberfläche 60 ist abgerundet, so daß ein kreisbogenartiger Übergang zwi
schen der äußeren Randfläche 51 und der äußeren Oberfläche 60 vorhanden ist.
In Fig. 5 ist eine perspektivische Ansicht auf den Boden 71 des napfartigen Formstücks
20 gemäß Fig. 1 dargestellt. Der Blick des Beobachters fällt von einer erhöhten Position
aus von oben auf den Boden 71 der auf der dem Polbauteil zugewandten Seite eine
noppenartige Bodenstruktur aufweist. Die noppenartigen Erhöhungen 72 sind auf dem
Boden 71 mit Abständen zueinander verteilt und in dieser Ansicht als Dellen zu erken
nen. Die noppenartigen Erhöhungen 72 erhöhen den Abstand zwischen der getränkten
Sinterstruktur und dem Polbauteil. Nur an den noppenartigen Erhöhungen 72 verbindet
ein Lot den Boden 71 mit dem Polbauteil oder ggf. mit einer Verstärkungsplatte. Es
entsteht ein Freiraum zwischen dem Polbauteil oder der Verstärkungsplatte und dem
Boden 71, der lediglich mit einem Vakuum der Qualität der Vakuumkammer gefüllt ist.
Zur Verdeutlichung ist in dieser Figur eine Lotfolie 70 auf die noppenartigen Erhöhungen
72 plaziert. Daher ist eine Erhöhung der Wärmedämmung zwischen Kontaktfläche,
nämlich der Stelle des Wärmeeintrages, und dem Bauelement mit der ferromagneti
schen Eigenschaft, dem Polbauteil, erreicht. Ein Überschreiten der Curie-Temperatur ist
daher vermieden. Als gute Höhe für die noppenartigen Erhöhungen 72 hat sich das
Maß vom ca. 0,5 mm erwiesen.
Die Fig. 6 zeigt eine Schnittansicht durch den Boden 71 des zweiten noppenartigen
Formstückes mit auf die noppenartige Bodenstruktur aufgelegter Lotfolie 70. Die
Schnittebene ist aus Fig. 5 ersichtlich. Hier ist deutlich der Freiraum zwischen der Lotfo
lie 70 und dem Bodenbereich des zweiten napfartigen Formstückes zu erkennen, der die
gesteigerte Wärmedämmwirkung verursacht.
Die Fig. 7 zeigt eine perspektivische Ansicht auf eine Anordnung von zwei weiteren
Kontaktstücken 75, 76 und zwei Kontaktträgern 77, 78. Die einzelnen Elemente der An
ordnung befinden sich auf einer gemeinsamen Mittellinie und sind so angeordnet, daß
sie einen Quadrupol ausbilden.
Die beiden weiteren Kontaktstücke 75, 76 weisen, wie für eine Quadrupolanordnung in
einer Axialmagnetfeldanordnung üblich, zwei parallel liegende Längsschlitze auf. Aus
diesen Längsschlitzen ist ersichtlich, wie die später zuzuordnenden Polstücke im Kon
taktstück liegen werden. In der einen Zwischenplatte 76 ist eine erste Ausnehmung 80
zu erkennen, wobei diese genau zentrisch in der Zwischenplatte 76 liegt und zu der
Seite weist, welcher dem zugeordneten Kontaktträger 78 gegenüberliegt. Die erste
Ausnehmung 80 weist im wesentlichen genau die Dimensionen auf, die ein Zapfen 82
aufweist, der an der Stirnseite des zylindrischen, zugeordneten Kontaktträgers 78, an
geformt ist und zwar an der Seite, die der einen Zwischenplatte 76 gegenüberliegt. An
einer Stelle weist die erste Ausnehmung 80 eine zweite Ausnehmung 84 auf, wobei
diese eine längliche Form, mit einer Dimension, die zur Aufnahme eines Paßelementes
86 ausreicht. Die zweite Ausnehmung 84 ist parallel zu den Längsschlitzen der Zwi
schenplatte ausgerichtet. Der dieser einen Zwischenplatte 76 zugeordnete Kontaktträ
ger 78 besitzt eine im wesentlichen zylindrische Grundform. An dem dort angeformten
Zapfen 82 befindet sich in dessen Mantelfläche eine dritte Ausnehmung 88, die zur
Aufnahme des Paßelementes 86 vorgesehen ist. Die Lage des Paßelements 86 ist so
gewählt, daß der Zapfen 82 in die erste Ausnehmung 80 eingefügt werden kann und
das Paßelement 86 dann genau in die zweite Ausnehmung 84 eingefügt ist. Die Lage
des Paßelements 86 ist durch eine Linienmarkierung 90 angezeigt, die sich in gleicher
radialer Lage wie der Paßelements 86 an der Mantelfläche des Kontaktträgers 78, an
der dem Zapfen entgegengesetzt liegenden Stirnseite beginnend, befindet. Das dem
eben beschriebenen, weiteren Kontaktstück 76 gegenüberliegende, weitere Kontakt
stück 75 weist die gleichen Merkmale auf. Der zugeordnete gegenüberliegende Kon
taktträger 77 ist ebenfalls gleich ausgeführt zum beschriebenen Kontaktträger 78 mit
einem Unterschied, daß die dort angebrachte zweite Linienmarkierung 92 um ca. 90°
versetzt zur Lage des zugeordneten Paßelementes ist, derart, daß beide Linienmarkie
rungen 90, 92 fluchten, wenn die gewünschte Winkelposition der Kontaktstücke 75, 76
zueinander erreicht ist.
Wie eingangs beschrieben, stehen sich die beiden weiteren Kontaktstücke 75, 76 um
90° verdreht gegenüber, um die Quadrupolanordnung zu erhalten. Eine zweite Linien
markierung 92 ist am Kontaktträger 77 um 90° verdreht gegenüber dem zugeordneten
zweiten Paßstift angebracht, so daß die beiden Linienmarkierungen 90, 92 insgesamt in
der Gesamtanordnung fluchten.
Die Erfindung ist anhand eines Beispiels erläutert. Damit soll keine Einschränkung des
Erfindungsgedankens bewirkt werden. Es gibt für den Fachmann eine Reihe von An
wendungen und Alternativen, die sich im Schutzumfang der Erfindung befinden.
10
Kontaktstückrohling
11
Haltevorrichtung
12
Kontaktstück
20
napfartiges Formstück
21
Rand
22
Grundkörper
24
Kontaktstück
26
Polbauteil
27
,
28
Polstücke
32
Verbindungselement
34
Bodenelement
36
Lot
39
,
40
Ausnehmungen
41
scheibenförmiges Bauteil
42
stegförmiger Bereich
46
ringförmiger Randbereich
50
Polelement
51
äußere Randfläche
52
bearbeitetes Lot
54
Trägerplatte
56
Kontaktmaterialschicht
58
zentrisch angebrachte Ausnehmung
60
äußere Kante
62
begrenzende Kante
70
Lotfolie
71
Boden
72
noppenartige Erhöhungen
75
,
76
Kontaktelemente
77
,
78
Kontaktträger
80
erste Ausnehmung
82
Zapfen
84
zweite Ausnehmung
86
Paßelement
88
dritte Ausnehmung
90
Linienmarkierung
92
zweite Linienmarkierung
A Abstand
B Breite
D1 Durchmesser
D2 zweiter Durchmesser
H Höhe
H1 Randhöhe
H2 Mindestabstand
S Symmetrielinie
A Abstand
B Breite
D1 Durchmesser
D2 zweiter Durchmesser
H Höhe
H1 Randhöhe
H2 Mindestabstand
S Symmetrielinie
Claims (19)
1. Verfahren zur Herstellung eines Kontaktstückrohlings für Axialmagnetfeldanwen
dungen in einer Vakuumkammer mit wenigstens einem Polstück (27, 28) und einem
Kontaktelement, wobei das Kontaktelement ein napfartiges Formstück (20) besitzt, in
dem ein Grundkörper (22) aus elektrisch gut leitendem Material (erstes Material) und
eine Kontaktschicht aus einem elektrisch weniger gut leitenden, lichtbogenabbrandfe
sten Material (zweites Material) vorhanden ist, und wobei die Kontaktschicht (24) eine
Sinterstruktur aufweist, und zwischen dem wenigstens einen Polstück (27, 28) und dem
napfartigen Formstück (20) ein Lot (36) vorhanden ist, dadurch gekennzeichnet, daß in
einem Temperaturerhöhungsprozeß zumindest das wenigstens eine Polstück (27, 28),
das napfartige Formstück (20), der Grundkörper (22) und die Kontaktschicht (24) mitein
ander verbunden werden, in dem
- a) über den Grundkörper (22) in das napfartige Formstück (20) die Kontaktschicht (24) gebracht wird, wobei soviel Material des Grundkörpers (22) vorhanden ist, daß es zum Tränken der Kontaktschicht (24) ausreicht sowie der Boden des napfartigen Formstücks (20) benetzt wird, und wobei eine Haltevorrichtung (11) das wenigstens eine Polstück (27, 28) aufnimmt und während des Arbeitsschrit tes in seiner Position hält und das napfartige Formstück (29) oberhalb des we nigstens einen Polstücks (27, 28) gehalten wird, und in dem
- b) zumindest das wenigstens eine Polstück (27, 28), das Lot (36), das napfartige Formstück (20), der Grundkörper (22), die Kontaktschicht (24) sowie die Halte vorrichtung (11) bis über die Schmelztemperatur des ersten Materials und des Lotes (36), aber noch unter die Schmelztemperatur des zweiten Materials er wärmt werden, das erste Material aufschmilzt, in die Kontaktschicht (24) ein dringt, den Boden des napfartigen Formstücks (29) aber gerade noch einwand frei benetzt, aber nicht mehr als Grundkörper (22) vorhanden ist, und das Lot (36) zumindest das wenigstens eine Polstück (27, 28) mit dem napfartigen Form stück (20) verbindet.
2. Verfahren zur Herstellung eines Kontaktstückrohlings nach Anspruch 1, da
durch gekennzeichnet, daß zur Bildung der Sinterstruktur das zweite Material in Pul
verform auf das erste Material aufgestreut wird, daß die Materialien zunächst auf eine
Sintertemperatur oder Entgasungstemperatur unterhalb der Schmelztemperatur des
ersten Materials zur Erzeugung der Sinterstruktur und danach beide über die Schmelz
temperatur des ersten Materials erhitzt werden.
3. Verfahren zur Herstellung eines Kontaktstückrohlings nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß, bevor der Temperaturerhöhungsprozeß erfolgt, zwischen
dem wenigstens einen Polstück (27, 28) und dem napfartigen Formstück (20) eine
unmagnetische oder geringmagnetische Platte zur mechanischen Verstärkung
zwischengefügt wird, daß jeweils zwischen dem wenigstens einen Polstück (27, 28) und
der unmagnetischen oder geringmagnetischen Platte und dem napfartigen Formstück
(20) ein Lot zwischengelegt wird, und daß durch den Temperaturerhöhungsprozeß die
unmagnetische oder geringmagnetische Platte mittels der Lote mit dem wenigstens
einen Polstück (27, 28) sowie dem napfartigen Formstück (20) verbunden wird.
4. Verfahren zur Herstellung eines Kontaktstückrohlings (10) nach einem der
vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das wenigstens eine Polstück
(27, 28) aus mehreren plattenartigen Bauelementen zusammengesetzt wird, daß
jeweils zwischen die einzelnen plattenartigen Bauelemente ein Lot zwischengelegt wird,
und daß durch den Temperaturerhöhungsprozeß die plattenartigen Bauelemente zu
dem wenigstens einen Polstücke (27, 28) verbunden werden.
5. Verfahren zur Herstellung eines Kontaktstückes (12) nach einem der vorge
nannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktstückrohling (19) me
chanisch, insbesondere spanend, bearbeitet wird.
6. Kontaktstückrohling (10) für Axialmagnetfeldanwendungen in einer Vakuum
kammer, das nach dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4 hergestellt ist, mit
wenigstens einem Polstück (27, 28) und einem Kontaktelement, wobei das Kontakt
element ein napfartiges Formstück (20) besitzt, in welches ein Grundkörper (22) aus
elektrisch gut leitendem Material (erstes Material) und einer Kontaktschicht (24) aus
elektrisch weniger gut leitendem, lichtbogenabbrandfestem Material (zweites Material)
vorhanden ist, wobei die Kontaktschicht (24) eine Sinterstruktur aufweist, sowie zwi
schen dem wenigstens einen Polstück (27, 28) und dem napfartigen Formstück (20) ein
Lot (36) vorhanden ist, dadurch gekennzeichnet, daß vom ersten Material gerade eine
solche Menge vorhanden ist, daß die Kontaktschicht (24) mit dem ersten Material ge
tränkt ist sowie der Boden des napfartigen Formstücks (20) aber gerade noch einwand
frei benetzt ist, so daß das erste Material als Grundkörper (22) nur noch in hauchdünner
Schicht vorhanden ist.
7. Kontaktstückrohling (10) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das
erste Material Kupfer ist.
8. Kontaktstückrohling (10) nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch ge
kennzeichnet, daß das wenigstens eine Polstück (27, 28) mittels eines Verbindungs
elementes mechanisch verstärkt ist und/oder Polstücke (27, 28) miteinander verbunden
sind, wobei das Verbindungselement wenigstens teilweise aus einem unmagnetischen
oder gering magnetischen Werkstoff besteht, der so angeordnet ist, daß ein magneti
scher Kurzschluß zwischen den Polstücken (27, 28) beziehungsweise Polstückberei
chen eines Polstücks vermieden ist.
9. Kontaktstückrohling (10) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das
Verbindungselement eine Platte oder eine aus mehreren Bauelementen zusammen
gesetzte Platte ist.
10. Kontaktstückrohling (10) nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch ge
kennzeichnet, daß auf dem Boden des napfartigen Formstücks (20) auf der dem
Grundkörper (22) abgewandten Seite Noppen, Zapfen, Stege oder ähnliche Mate
rialansammlungen verteilt sind, durch die der Abstand zwischen der Stelle des Wärme
eintrages, der Kontaktfläche, und der durch die Curie-Temperatur temperaturbe
schränkten Bauelemente, insbesondere des wenigstens einen Polstücks (27, 28), er
höht und eine zusätzliche Wärmedämmung erreicht ist.
11. Kontaktstückrohling (10) nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Noppen, Zapfen, Stege oder die ähnlichen Materialansammlun
gen auf dem Boden von ca. 0,2 mm bis ca. 1 mm hoch sind.
12. Kontaktstückrohling (10) nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch ge
kennzeichnet, daß eine Stabilisierungsplatte aus unmagnetischem oder gering magne
tischem Material zwischen dem wenigstens einen Polstück (27, 28) und dem napfarti
gen Formstück (20) angeordnet ist, und daß eine mechanische Stabilisierung sowie die
Vermeidung eines magnetischen Kurzschlusses zwischen den Polstückbereichen eines
Polstücks beziehungsweise zwischen den Polstücken (27, 28) erreicht ist.
13. Kontaktstückrohling (10) nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch ge
kennzeichnet, daß das wenigstens eine Polstück (27, 28) ein sogenannter Grünling, ein
aus zumindest teilweise magnetischen Pulvern formbeständiges gepreßtes Formstück,
ist.
14. Kontaktstückrohling (10) nach einem der Ansprüche 6 bis 13, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Lot Kupfer ist.
15. Kontaktstück (12) für Axialmagnetfeldanwendungen in einer Vakuumkammer
mit wenigstens einem Polelement (50) und einem Kontaktelement, wobei das Kontakt
element eine Trägerplatte (54) besitzt, auf der eine Kontaktmaterialschicht (56) aus
elektrisch weniger gut leitendem, lichtbogenabbrandfestem Material vorhanden ist,
wobei die Kontaktmaterialschicht (56) eine Sinterstruktur aufweist, sowie zwischen dem
Polelement (50) und der Trägerplatte (54) ein Verbindungslot (52) vorhanden ist, da
durch gekennzeichnet, daß die Kontaktmaterialschicht (56) mit einem dritten Material
getränkt ist, insbesondere im Bereich der Berührfläche zwischen der Kontaktmaterial
schicht (56) und der Trägerplatte (54), daß die Kontaktmaterialschicht (56) und die Trä
gerplatte (54) durch das dritte Material verbunden sind, daß die Trägerplatte (54) an der
Berührfläche durch das dritte Material gerade einwandfrei benetzt ist, und daß das dritte
Material nicht oder nur als hauchdünne Schicht vorhanden ist.
16. Kontaktstück (12) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das
Kontaktstück (12) aus einem Kontaktstückrohling (10) mit den Merkmalen gemäß einem
der Ansprüche 6 bis 14 unter Anwendung des Verfahrens gemäß Anspruch 5 herge
stellt ist.
17. Kontaktstückanordnung für Axialmagnetfeldanwendungen in einer Vakuum
kammer mit einem Kontaktelement (75, 76), mit wenigstens einem Polbauelement und
einem Kontaktbauelement, wobei das Kontaktbauelement eine Basisplatte besitzt, auf
der erste Kontaktmaterialschicht aus elektrisch weniger gut leitendem, lichtbogenab
brandfestem Material vorhanden ist, wobei die erste Kontaktmaterialschicht eine Sinter
struktur aufweist, und zwischen dem Polbauelement und der Basisplatte ein Verbin
dungslot vorhanden ist, sowie einem dem Kontaktelement (75, 76) zugeordneten Kon
taktträger (77, 78), dadurch gekennzeichnet, daß
- a) in dem Kontaktträger (77, 78) ein Paßelement (86) eingefügt ist, das zur Fixierung des Kontaktelements (75, 76) gegen Verdrehen in einer bestimmten Position zu einem zugeordneten Kontaktträger (77, 78) vorhanden ist,
- b) daß in dem Kontaktelement (75, 76) eine erste Ausnehmung (80) zur Aufnahme des Kontaktträgers (77, 78) vorhanden ist, in der eine zweite Ausnehmung (84) vorhanden ist, in die das Paßelement (86) beim Zusammenfügen von Kontakt träger (77, 78) und Kontaktelement (75, 76) eingepaßt ist,
- c) und daß wenigstens eine Markierung auf dem Kontaktträger (77, 78) vorhanden ist, aus der die radiale Stellung des Kontaktträgers und damit des Kontaktele ments (75, 76) erkennbar ist.
18. Kontaktstückanordnung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß
das Kontaktelement ein erfindungsgemäßes Kontaktstück (12) ist.
19. Kontaktstückanordnung nach dem Anspruch 17 oder 18, dadurch gekenn
zeichnet, daß die zweite Ausnehmung (84) in der un- oder geringmagnetischen Platte,
dem Verbindungselement (32), dem napfartigen Formstück (20), der Trägerplatte (54)
oder an einem entsprechenden Bauteil des Kontaktelements (75, 76) vorhanden ist.
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