DE2342257C3

DE2342257C3 - Vacuum switch

Info

Publication number: DE2342257C3
Application number: DE19732342257
Authority: DE
Inventors: Allen Ralph Milwaukee Wis. Nitz (V-StA.)
Original assignee: Allis-Chalmers Corp., West AlHs, Wis. (V.StA.)
Priority date: 1972-08-21
Filing date: 1973-08-21
Publication date: 1976-07-29

Description

Einschnitte in dir betreffenden Stirnkante verwirklicht werden können, stellen sie ein einfaches Mittel zur Kompensierung von Herstellungstoleranzen darRealized cuts in your front edge they are a simple means of compensating for manufacturing tolerances

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist zwischen den Stirnkappen und den topfförmigen Gliedern eine Vielzahl von Isolatorstangen angeordnet, welche zweckmäßig die einzige mechanische Halterung der topfförmigen Glieder in iriner vorbestimmten axialen Stellung bilden.According to a further advantageous embodiment, between the end caps and the cup-shaped Links a plurality of isolator rods arranged, which is expediently the only mechanical support of the cup-shaped links in a predetermined iriner form axial position.

Zwecks einfacher Befestigung der Isolatorstangen ist eine weitere Ausführungsform so ausgebildet, daß an den topffönnigen Gliedern und den Stirnkappen Vorsprünge vorgesehen sind, die mit axialen öffnungen an den Jiolatorstangen zusammenwirken.For the purpose of simple attachment of the isolator rods, another embodiment is designed so that on the pot-shaped links and the end caps projections are provided with axial openings the jiolator bars work together.

Die Isolatorstangen greifen zweckmäßig an einer Ringschulter der topfförmigen Glieder an.The isolator rods expediently act on an annular shoulder of the cup-shaped members.

Nach einer weiteren Ausführung s,ind die Enden der Isolatorstangen metallisiert und an die topfförmigen Glieder und die Stirnkappen stumpf hart angelötetAccording to a further embodiment, the ends of the insulator rods are metallized and attached to the cup-shaped ones The links and the end caps are butt-soldered

Ein maximaler Abstand in radialer Richtung zwisehen den topfförmigen Gliedern und den Kontakten wird erzielt, wenn eines der topffömigen Glieder einen Durchmesser aufweist, der im wesentlichen gleich dem Innendurchmesser des Gehäuses ist, und wenn das andere der topfförmigei: Glieder einen Außendurchmes- ser aufweist, der im wesentlichen gleich dem Innendurchmesser des einen Gliedes ist.A maximum distance in the radial direction between the cup-shaped members and the contacts is achieved when one of the cup-shaped members has a diameter that is essentially equal to the inside diameter of the housing, and when the other of the cup-shaped members has an outside diameter that is substantially equal to the inner diameter of one link.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung beispielsweise beschrieben; in dieser zeigtThe invention is described below with reference to the drawing, for example; in this shows

F i g. 1 eine Ansicht teilweise im Vertikalschnitt und teilweise im Aufriß eines erfindungsgemäßen Schalters undF i g. 1 is a view partly in vertical section and partly in elevation of a switch according to the invention and

F i g. 2 eine Ansicht teilweise im Vertikal·:chnitt und teilweise im Aufriß einer Modifikation des iii F i g. 1 dargestellten erfindungsgemäßen Schalters.F i g. 2 a view partly in vertical section and partly in elevation of a modification of the iii F i g. 1 illustrated switch according to the invention.

Nach F i g. 1 umfaßt ein Vakuumschalter 10 eine evakuierte Umhüllung bzw. einen evakuierten Kolben II. Der Kolben umfaßt ein rohrförmigen Isolatorgehäuse 12 und ein Paar von Stirnkappen 14 und 16, die an dem rohrförmigen Gehäuse 12 an dessen entgegengesetzten Enden durch geeignete Vakuumdichtungen 17 und 18 verbunden sind. Die Erfindung ist bei einem Schalter mit verschiedenen Typen von Kontakten anwendbar und ist im folgenden an Hand eines Schalters mit einem Kontakttyp beschrieben. So ist in dem Kolben U ein Paar von relativ zueinander beweglichen Kontakten 21 und 22 angeordnet, die in der Kontaktunterbrechungsstellung dargestellt sind. Der obere Kontakt 21 ist ein stationärer Kontakt, der in geeigneter Weise an einer leitenden Stange 23 befestigt ist. Die leitende Stange 23 ist an ihrem oberen Ende in vakuumdichter Weise an der oberen Stirnkappe 14 befestigt. Der untere Kontakt 22 ist ein beweglicher Kontakt, der auf dem inneren Ende einer axialen beweglichen, leitenden Betätigungsstange 24 getragen wird.According to FIG. 1, a vacuum switch 10 comprises an evacuated envelope or an evacuated piston II. The piston includes a tubular isolator housing 12 and a pair of end caps 14 and 16 which are attached to the tubular housing 12 at its opposite ends by suitable vacuum seals 17 and 18 are connected. The invention is applicable to a switch having various types of contacts and is described below using a switch with one type of contact. So in the piston U is a A pair of relatively movable contacts 21 and 22 arranged, which are shown in the contact break position. The upper contact 21 is a stationary contact, suitably attached to a conductive rod 23 is attached. The conductive rod 23 is attached at its upper end in a vacuum-tight manner the upper end cap 14 attached. The lower contact 22 is a movable contact carried on the inner end of an axially movable conductive actuating rod 24.

Die axial bewegliche Kontaktstange erstreckt sich durch eine öffnung 26 in der unteren Stirnkappe 16 Ein flexibler metallischer Faltenbalg 28 sieht eine vakuumdichte Abdichtung um die Kontaktstange 24 vor, so daß die Stange axial bewegt werden kann, ohne das Vakuum in dem Kolben Il zu beeinträchtigen. Nach der Zeichnung ist der Faltenbalg 28 iin vakuumdichter Beziehung an seinen entsprechenden Enden mit der Stange 24 und der unteren Stirnkappe 16 verbunden.The axially movable contact rod extends through an opening 26 in the lower end cap 16. A flexible metallic bellows 28 provides a vacuum-tight seal around the contact rod 24, see above that the rod can be moved axially without affecting the vacuum in the piston II. To In the drawing, bellows 28 is in vacuum-tight relationship at its respective ends with FIG Rod 24 and the lower end cap 16 connected.

Jeder der dargestellten Kontakte 21 und 22 weist eine Scheibenform auf und ist mit einer größeren Oberfläche zu dem anderen Kontakt gerichtet. Jeder Kontakt-21 und 22 ist mit einer zentral gelegenen Ausspa-Each of the illustrated contacts 21 and 22 has a disk shape and faces the other contact with a larger surface. Each contact 21 and 22 has a centrally located recess eine -one -

rung 32 bzw. 33 vorgesehen, so daß eihe elektrische Berührung zwischen den Kontakten auf einer ringförmigen Kontaktfläche 34 und 36 erfolgt Die ringförmigen Oberflächen 34 und 36 weisen einen solchen Durchmesser auf. daß der durch die geschlossenen Kontakte fließende Strom einem Pfad in Form dner radial nach außen gebogenen Schleife foJgt, wie es durch die strichpunktierte Linie L dargestellt ist Bekanntlich neigt der magnetische Effekt des durch den schieifenförmigen Pfad L fließenden Stroms dazu, die Schleife zu verlängern. Wenn die Kontakte getrennt werden, bildet sich ein Bogen zwischen den Ringschultern von 34 und 36 und der Bogen wird durch den magnetischen Effekt des Stroms durch die Schleife radial nach außen getrieben. Wenn sich der Bogen radial nach außen bewegt, ist er einer in Umfangsrichtung wirkenden magnetischen Kraft ausgesetzt, die den Bogen um die Mittelachse der Kontakte drehttion 32 or 33 is provided so that electrical contact between the contacts takes place on an annular contact surface 34 and 36. The annular surfaces 34 and 36 have such a diameter. that the current flowing through the closed contacts follows a path in the form of the radially outwardly curved loop as shown by the dash-dotted line L As is known, the magnetic effect of the current flowing through the looped path L tends to lengthen the loop. When the contacts are separated an arc is formed between the ring shoulders of 34 and 36 and the arc is propelled radially outward through the loop by the magnetic effect of the current. As the arc moves radially outward, it is subjected to a circumferential magnetic force that rotates the arc about the central axis of the contacts

Zum Kondensieren der Metalldämpfe, die durch den Bogen erzeugt werden, ist ein dampfkondensierender metallischer Schild 37 vorgesehen. Der Schild bzw. die Abschirmeinrichtung 37 ist topfförmig bzw. napfförmig und um den Faltenbalg 28 angeordnet, um diesen vor durch den Lichtbogen erzeugten Produkten zu schützen. Eine weitere Abschirmstruktur 40 umfaßt einen Hauptschild der ein Paar von napfförmigen Gliedern 41 und 42 aufweist, die miteinander verbunden sind, die Funkenstrecke 43 umgeben und zwischen dem Gehäuse 12 und der Funkenstrecke angeordnet sind. Die Abschirmstruktur befindet sich auf einem schwimmenden bzw. erdfreien Potential in bezug auf die Kontakte 21 und 22.To condense the metal vapors created by the arc, a vapor condensing one is used metallic shield 37 is provided. The shield or the shielding device 37 is pot-shaped or cup-shaped and disposed around the bellows 28 to protect it from products generated by the arc. Another shield structure 40 includes one Main shield comprising a pair of cup-shaped members 41 and 42 connected to one another, the Surrounding spark gap 43 and are arranged between the housing 12 and the spark gap. The shielding structure is on a floating one or floating potential with respect to contacts 21 and 22.

Nach der Zeichnung weist das obere napfförmige Abschirmglied 41 einen relativ breiten ringförmigen, geradlinigen Boden-Umfangsansatz 44 auf. Der Durchmesser des ringförmigen Bodenteils 44 ist im wesentlichen gleich dem Innendurchmesser des Gehäuses 12. Das Abschirmglied 41 ist an seinem oberen Ende reduziert, um einen ringförmigen Schulterteil 46 vorzusehen, der in einem reduzierten rohrförmigen Abschnitt 47 endet, der ein nach innen gekrümmtes Abflußende aufweist das einen Schild 48 vom Korona-Typ bildetAccording to the drawing, the upper cup-shaped shielding member 41 has a relatively wide annular, rectilinear bottom circumferential approach 44. The diameter of the annular bottom part 44 is essentially the same as the inner diameter of the housing 12. The shield member 41 is reduced at its upper end to provide an annular shoulder portion 46 which is in a reduced tubular section 47 ends which has an inwardly curved discharge end which forms a shield 48 of the corona type

Das untere napfförmige Abschirmglied 42 ist mit einem relativ breiten ringförmigen, geradlinigen obe ren Ansatzteil 51 vorgesehen. Das untere Ende des Abschirmteils des Gliedes 42 ist wie es bei 52 dargestellt ist, als Kegelstumpf ausgebildet, dessen Basis 53 einen in bezug auf den angrenzenden oberen Abschnitt des Abschirmgliedes reduzierten Durchmesser aufweist und als eine Prallplatte dient um durch Lichtbogen er zeugte Teilchen aufzufangen, die sich entlang einem Sichtlinien-Pfad zu den isolierenden Teilen des Schalters bewegen. Durch Vorsehen des unteren Abschirmgliedes 42 mit dem kegelstumpfförmigen Teil 52 wird eine geneigte Ringschulter 54 erzeugt die eine glatte Übergangs-Gradienten-Verbindung zwischen dem oberen und unteren Teil des Abschirmgliedes 42 vorsieht. Nach der Zeichnung weist der obere ringförmige geradlinige Ansatzteil 51 des Abschirmgliedes 42 eine Vielzahl von sich axial erstreckenden, mit Abstand voneinander angeordneten Schlitzen 56' auf, die elastische Ansätze oder Finger 57 bilden, die sich um den gesamten Umfang des Ansatzteiles 51 erstrecken. Nach der Zeichnung ist der Durchmesser des Ansatzteiles 51, in welchem die Schlitze 56' vorgesehen sind, im wesentlichen gleich dem Durchmesser des Boden-Ansatzteils 44 des Abschirmgliedes 41. Somit werden bei dem Zusammenbau der zwei Abschirmteile 41 und 42 in eineThe lower cup-shaped shielding member 42 has a relatively wide annular, rectilinear top Ren attachment part 51 is provided. The lower end of the shield portion of member 42 is as shown at 52 is designed as a truncated cone, the base 53 of which has a relation to the adjacent upper portion of the Shield member has reduced diameter and serves as a baffle plate around by arcing it generated particles moving along a line-of-sight path to the insulating parts of the switch. By providing the lower shield member 42 with the frustoconical portion 52 is an inclined annular shoulder 54 creates a smooth transition gradient connection between the upper and lower parts of the shielding member 42 provides. According to the drawing, the upper annular straight extension part 51 of the shielding member 42 has a A plurality of axially extending, spaced apart slots 56 ', the resilient Form lugs or fingers 57 which extend around the entire circumference of the attachment part 51. After The drawing shows the diameter of the extension part 51 in which the slots 56 'are provided, essentially equal to the diameter of the base extension part 44 of the shield member 41. Thus, when assembling the two shield members 41 and 42 into one

einzige Abschirmstruktur in dem Schalter 10 die Ansätze 47 radial nach innen verbogen, so daß das untere Abschirmglied 42 in das obere Abschirmglied 41 eingesetzt werden kann. Die Ansätze 57 sind genügend flexibel, um radial nach innen gebogen werden zu können und ein wechselseitiges Eingreifen der Abschirmgliederonly shielding structure in the switch 10, the lugs 47 bent radially inward so that the lower Shielding member 42 can be inserted into the upper shielding member 41. Approaches 57 are sufficiently flexible in order to be able to be bent radially inwards and a mutual engagement of the shielding members

41 und 42 für ein erleichtertes Zusammenbauen von diesen zuzulassen, sie sind jedoch genügend elastisch, um eine feste bzw. dauerhafte elektrische Beziehung mit der inneren Oberfläche des Abschirmgliedes 41 herstellen und aufrechterhalten zu können.41 and 42 to allow easier assembly of these, but they are sufficiently elastic, to have a permanent electrical relationship with the inner surface of the shield member 41 to be able to produce and maintain.

Wenn die zwei Abschirmglieder 41 und 42 in eine betriebsmäßige Abschirmstruktur 40 zusammengebaut sind, erstreckt sich keines der Abschirmglieder 41 undWhen the two shield members 41 and 42 are assembled into an operational shield structure 40 are, none of the shield members 41 and extends

42 über eine wesentliche Strecke in Längsrichtung entlang der Funkenstrecke 43, jedoch erstreckt sich im zusammengebauten Zustand die Abschirmstruktur 40 in Längsrichtung des Gehäuses 12 über eine gewisse Strecke zu den Stirnkappen 14 und 16. Im zusammengebauten Zustand sieht die Abschirmstruktur 40 einen zentralen Abschnitt 61 mit relativ großem Durchmesser um die Kontakte 21 und 22 vor, so daß ein zusätzlicher Spielraum zwischen der Abschirmstruktur 40 und den Kontakten 21 und 22 erreicht ist. Im wesentlichen alle geradlinigen Pfade, die sich von dem Bereich der Funkenstrecke 43 und von den Kontakten 21 und 22 zu dem isolierenden Gehäuse 12 erstrecken, sind durch die Abschirmstruktur 40 durchschnitten bzw. unterbrochen. Somit werden im wesentlichen alle durch Lichtbogen erzeugte metallischen Teilchen durch die Abschirmstruktur 40 und die Stirnkappen 14 und 16 abgefangen und kondensiert.42 over a substantial distance in the longitudinal direction along the spark gap 43, but in the assembled state the shielding structure 40 extends in the longitudinal direction of the housing 12 over a certain distance to the end caps 14 and 16. In the assembled state, the shielding structure 40 has a central section 61 with relative large diameter around the contacts 21 and 22 , so that an additional clearance between the shielding structure 40 and the contacts 21 and 22 is achieved. Essentially all straight paths which extend from the region of the spark gap 43 and from the contacts 21 and 22 to the insulating housing 12 are cut through or interrupted by the shielding structure 40. Thus, substantially all of the metallic particles generated by arcing are intercepted and condensed by the shield structure 40 and the end caps 14 and 16.

Die zusammengebaute Abschirmstruktur 40 wird in geeigneter Weise in dem Schalter 10 von den Stirnkappen 14 und 16 getragen. In ihrer abgestützten Stellung wird die Abschirmstruktur 40 auf einer Spannung gehaljen, die näherungsweise in der Mitte der der Kontakte 2i und 22, wenn der Schalter geöffnet ist, liegt. Dieses Zwischenpotential wird hergestellt durch die im wesentlichen gleiche Kapazität, die zwischen der Abschirmstruktur und den entgegengesetzten Enden des Schalters vorhanden ist.The assembled shield structure 40 is suitably supported in the switch 10 by the end caps 14 and 16. In its supported position, the shield structure 40 is held at a voltage which is approximately in the middle of that of the contacts 2i and 22 when the switch is open. This intermediate potential is established by the substantially equal capacitance that exists between the shield structure and the opposite ends of the switch.

Wie oben erwähnt worden ist, werden die Abschirmglieder 41 und 42 im zusammengebauten Zustand von den Stimkappen 14 und 16 getragen. Zu diesem Zweck ist die Ringschulter 54 des Abschirmgliedes 42 mit Vorsprüngen 56 vorgesehen, die an geeigneten flachen Stellen 57' punktgeschweißt sind, die in dem ringförmigen Schulterteil 54 ausgebildet sind. Eine gleiche Zahl von Vorsprüngen 58 ist an die innere Oberfläche der Stirnkappe 16 punktgeschweißt und in einem Kreismuster mit Abstand voneinander angeordnet, der im wesentlichen der gleiche wie der kreisförmige Abstand bzw. Winkelabstand der Vorsprünge 56 ist Somit ist beim Einbauen des unteren Abschirmgliedes 42 in den Schalter die Abschirmeinrichtung winklig so ausgerichtet, daB deren Vorsprünge 56 mit den Stfrnkappenvorsprüngen 58 axial fluchten. Isolierende, freistehende Tragstangen 59 mit analen Endöffnungen stehen in Eingriff mit gegenüberliegenden Vorsprangen 56 bis 58 and dienen dazu, das AbscMrmglied 42 in der Betriebssteflong relativ zn der zugeordneten unteren Stirnkappe 16 zn halten. As mentioned above, the shield members 41 and 42 are carried by the end caps 14 and 16 when assembled. To this end, the annular shoulder 54 of the shielding member 42 is provided with projections 56 which are spot-welded at suitable flat locations 57 'formed in the annular shoulder portion 54. An equal number of projections 58 are spot welded to the inner surface of end cap 16 and spaced apart in a circular pattern that is substantially the same as the circular or angular spacing of projections 56. Thus, when installing lower shield member 42 into the Switch the shielding device at an angle so that its projections 56 are axially aligned with the central cap projections 58. Insulating, free-standing support rods 59 with the anal end openings are in engagement with opposite pre Prangenberg 56 to 58 and serve the AbscMrmglied 42 in the operation steflong relatively zn of the associated lower end cap hold zn sixteenth

in einer ähnlichen Weise ist die Ringschulter 46 des oberen Abschinngliedes 41 mit einer Vielzahl von mit gfeicfaeniAiJstand in Kreisricfctung bzw. mit gleichem Winkelabstand voneinander angeordneten flachen Be- feichen 60 vorgesehen. Vorsprünge €2 sind auf jeden der flachen Bereiche 60 punktgeschweißt und wirken mit zugeordneten Vorsprüngen 63 zusammen, die. auf die innere Oberfläche der oberen Stirnkappe 14 punktgeschweißt sind. Isolierende, freistehende Stangen 64 mit axialen Stirnöffnungen stehen mit axial fluchtenden Vorsprüngen 62 und 63 in Eingriff. In a similar manner, the annular shoulder 46 of the upper cut-off member 41 is provided with a multiplicity of flat areas 60 arranged at the same angle in a circular direction or at the same angular distance from one another. Projections € 2 are spot welded onto each of the flat areas 60 and cooperate with associated projections 63, the. are spot welded onto the inner surface of the upper end cap 14. Insulating, free-standing rods 64 with axial end openings are in engagement with axially aligned projections 62 and 63.

Somit halten, wenn das obere Abschirmglied 41 mit dem unteren Abschirmglied 42 zusammengebaut wird die Isolierstangen 59 und 64 die Abschirmstruktur äquio distant bzw. auf gleichem Abstand von den Stimkappen 14 und 16. Der gesamte zusammengebaute Schalter wird dann in einer Aufspanneinrichtung angeordnet, so daß die gewünschte axiale Kompression an die zusammengebaute Anordnung angelegt werden kann, bevor die Stirnplatte 14 mit dem Flansch der Dichtung 17 verbunden wird. Durch die von den Abschirmgliedern 41 und 42 vorgesehene Hülsen- bzw. Manschetten-Paßsitz-Anordnung werden alle Toleranzvariationen durchThus, when the upper shield member 41 is assembled with the lower shield member 42, the insulating rods 59 and 64 will keep the shield structure equio distant from the end caps 14 and 16. The entire assembled switch is then placed in a jig so that the desired axial compression can be applied to the assembled structure before the end plate 14 is connected to the flange of the gasket 17 . The sleeve or cuff snug fit arrangement provided by the shielding members 41 and 42 allows for all tolerance variations

,o hJI'T " J' ^{Ansätze 57 des unteren} Abschirmgüe-, o hJI'T " J ' ^{approaches 57 of the lower} shielding quality

des 42 absorbiert bzw. aufgenommen.des 42 absorbed or taken up.

Nach der Zeichnung wird die Abschirmstruktur 40 von den Stirnkappen 14 und 16 in der Betriebsstellung vollständig getragen. Durch die Anordnung, durch die die Abscn.rmstruktur 40 von den Stimkappen getragenAccording to the drawing, the shielding structure 40 of the end caps 14 and 16 is in the operating position completely worn. By the arrangement by which the lower arm structure 40 carried by the end caps

>5 wird, _ISt das Erfordernis eliminiert, irgendwelche vorspringenden Elemente von der Wand des Gehäuses 12 vorzusehen. Somit kann der Außendurchmesser der Abschirmstruktur 40 im wesentlichen gleich dem Innendurchmesser des Isolatorgehäuses 12 sein. Hier-> 5 is the requirement t _IS eliminated to provide any projecting elements of the wall of the housing 12th Thus, the outer diameter of the shielding structure 40 can be substantially the same as the inner diameter of the insulator housing 12 . Here-

durch hefen diese Anordnung einen größeren freie;. ZWschenraum bzw. Abstand zwischen der Abschirmstruktur und den Kontakten vor, als es bisher bei KoI-bengehausen mit dem gle.chen Durchmesser möglichBy yeasting this arrangement a bigger free one. Intermediate space or distance between the shielding structure and the contacts than was previously possible with KoI-bengehausen with the same diameter

¹^⁰!¹ η '^g-^{2>
in der eine} Modifikation der in F i g. 1 v'l" ^Ausfi?^hrung^sfo"n veranschaulicht ist, umf 11 r!_r ^V?""^mschalter «00 einen evaku.erten Kolben hauseTm ,5™ "ο ^{aßt ein rohrf}ormiges Isoiatorge-IS ϊ κ" ^{VOn Stirnka}PP^en »< "nd 116. Ed?A i ^Se ^U2 ^{an dessen} entgegengesetzten ¹ ^ ⁰ ! ¹ η ' ^g - ^{2> in which a} modification of the in FIG. N is illustrated one V'L ^"hrun g ^sf o ^Ausfi?" Umf 11 r! _r ^V ? "" ^{m switch} «00 an evacuated flask in-house, 5 ™" ο ^{eats a tubular} Isoiatorge-IS ϊ κ " ^{FROM Stirnka} PP ^en » <"nd 116. Ed? A i ^Se ^U2 ^{at its} opposite

d ^Vak"«""dichtungen 117 und 118 d ^Vak "« "" seals 117 and 118

^{dem Kolben} ^Ui is* ein Paar von S ί ^{Und 122 an}g^eord"et. Der obere Kontakt l F *? Ρ*™, ^K°^ntakt< ^{der in} geeigneter Weise t,_h Γ"⁶' ^{leitenden Stan}e^e 123 befestigt ist, n? ^oberen,^Ende in vakuumdichter Beziehung ^{The piston} ^Ui is * a pair of S ί ^{and 122 to} g ^eord "et. The upper contact l F *? Ρ * ™, ^K ° ^ntakt <of ^the appropriately t, _h Γ" ⁶ ' ^conductive rod ^e 123 attached is, n? ^upper , ^end e in vacuum-tight relationship

t ^tirrikaP5^e "^{4 Verbunden ist}· ^{Der unte} ^{inneren Ende einer axial} t ^planet 5 ^e " ^{4 is connected} · ^{the lower} ^{inner end of an axially}

lischer S ΪΤ?^{Μ Sta}"^{ge 124} ^he{esi^ ^{Ein me}tal- sehen7Λ, *^]g '? ^{Sieht eine} Vakuumdichtung zwiakte 121 H^t,^{Und der Stimka}PPe "6 vor. Die Kontakte 121 und 122 sind ähnlich den Kontakten 21 undlischer S ΪΤ? ^{Μ Sta} " ^{ge 124} ^{he {esi} ^ ^{a me} tal- see 7Λ, * ^{] g} '? ^{Provides a} vacuum seal between 121 H ^ t, ^{and the Stimka} PPe" 6. Contacts 121 and 122 are similar to contacts 21 and

End?,A, i, d End?, A, i, d

mhmh

5555 n?n?

6o ^er«ugte metallische Teilchen ^Schalter ™» «ner Abschirm- ein oberes AbschirmgBed 6o ^he saw metallic particle ^switches ™ in a shielding an upper shielding bed

und 142 imand 142 in

⁶⁵⁶⁵ «fed 142 ™ ^dem -geordneten unteren Absohirin-OntMtL^J™¹¹™ Eto^messer unterscheidet«Fed 142 ™ ^{differs from the} -ordered lower Absohirin- OntMtL ^ J ™ ¹¹ ™ Eto ^ messer

deTuSweistS^¹¹^ ¹⁴² * toPfförmig ausgebilreob^^W^l^"?"!lf5^ene^«*e^eg^ deTuSWEISS ^ ¹¹ ^ ¹⁴² * cup- shaped reob ^ ^W ^ l ^ "?"! lf5 ^ene ^ «* e ^ eg ^

eme Bogen-Ftankenbfldung auf ein M&nmffi»eme arch fuel tank filling on a M & nmffi »

3615136151

23 42 2b/23 42 2b /

herabzusetzen.to belittle.

Das obere Abschirmglied 141 weist die gleiche allgemeine Konfiguration wie das Abschirmglied 142 mit der Ausnahme auf, daß, wie es oben erwähnt worden ist, dessen Durchmesser etwas kleiner als der des Abschirmgliedes 142 ist. So ist das untere kreisförmige Ende des Abschirmgliedes 141 mit einer gerollten, sich nach außen erstreckenden Kreiskante bzw. Umfangskante 141/4 vorgesehen. Der Durchmesser der kreisförmigen Umfangskante ist bevorzugt so vorgesehen, daß im zusammengebauten Zustand des Abschirmgliedes 141, wie es dargestellt ist, der kreisförmige Umfangskantenteil 141/4 einen elektrischen Kontakt mit der inneren Oberfläche des Abschirmgliedes 142 vorsieht. Diese physikalische bzw. körperliche Beziehung zwisehen den Abschirmeinrichtungen 14f'und 142, die die bevorzugte Anordnung ist, verbindet die zwei Glieder 141 und 142 kapazitiv miteinander. Jedoch kann gewünschtenfalls der Durchmesser der Kante 141/4 des Abschirmgliedes 141 geringer als der Durchmesser des Abschirmgliedes 142 sein, so daß die zwei Glieder widerstandsmäßig verbunden sind. Das obere Ende des Abschirmgliedes 141 ist mit einer kreisförmigen, sich axial nach innen erstreckenden Kante 141B vorgesehen, die eine gekrümmte äußere Oberfläche 141Cbildet, um eine Funkenbildung auf ein Minimum herabzusetzen. The upper shield member 141 has the same general configuration as the shield member 142 except that, as mentioned above, its diameter is slightly smaller than that of the shield member 142. Thus, the lower circular end of the shielding member 141 is provided with a rolled, outwardly extending circular edge or peripheral edge 141/4. The diameter of the circular peripheral edge is preferably provided such that when the shielding member 141 is assembled, as shown, the circular peripheral edge portion 141/4 provides electrical contact with the inner surface of the shielding member 142. This physical or physical relationship between the shielding devices 14f 'and 142, which is the preferred arrangement, capacitively connects the two members 141 and 142 to one another. However, if desired, the diameter of the edge 141/4 of the shield member 141 can be less than the diameter of the shield member 142 so that the two members are resistively connected. The upper end of the shield member 141 is provided with a circular, axially extending inward edge provided 141 B, a curved outer surface 141Cbildet, to reduce sparking at a minimum.

Jedes der Abschirmglieder 141 und 142 wird von einer zugeordneten Stirnkappe getragen. Zu diesem Zweck ist eine Vielzahl von freistehenden Isolatoren 159 zwischen das untere Ende des Abschirmgliedes 142 eingesetzt. Die axialen Enden der freistehenden Isolatoren 159 sind metallisiert und die Isolatoren sind an das Abschirmglied und die Stirnkappe 116 stumpf hartgelötet. In einer ähnlichen Weise ist eine Vielzahl von freistehenden Isolatoren 164 zwischen die Stirnkappe 114 und das Abschirmglied 141 eingesetzt. Beide Enden jedes der Isolatoren 164 sind metallisiert und die Isolatoren sind an die Stirnkappe 114 und das Abschirmglied 141 stumpf hartgelötet. Somit wird sowohl das Abschirmglied 141 als auch das Abschirmglied 142 von seiner zugeordneten Stirnkappe 114 bzw. 116 getragen. Jede der Kontaktstangen 123 und 124 ist mit einer flachen scheibenförmigen Abschirmeinrichtung 171 bzw. 172 vorgesehen. Die Abschirmeinrichtungen 171 und 172 sind an einem reduzierten Abschnitt 123,4 und 124/4 der zugeordneten Kontaktstangen angebracht wobei anstoßende Schultern 123ßbzw. 124ßmit dieser hart veriötet sind. Der Durchmesser von jeder der Ab Schirmeinrichtungen 171 und 172 ist größer als dei Durchmesser der Öffnung in dem Ende eines zugeord neten Abschirmgliedes, das sich angrenzend an di( Stirnkappe 114 bzw. 116 befindet und durch die sich di< Stange 123 bzw. 124 erstreckt. Die Abschirmeinrichtun gen 171 und 172 dienen dazu, eine Barriere bzw. eir Hindernis in einen Sichtlinien-Pfad einzusetzen, de: tangential zu den Umfangen der Kontakte 121 und 12i und der nach innen gedrehten kreisförmigen Umfangs kante 141B oder 142Ä verläuft. Somit bewirken die Ab Schirmeinrichtungen 171 und 172 einen längeren Pfac für durch Lichtbogen erzeugte Teilchen, die versuchen irgendeinen Isolator oder die Stangen 123 und 124 zi erreichen. Eine Faltenbalg-Abschirmeinrichtung 137 die nach der Darstellung an die untere Oberfläche dei Absciiirmeinrichtung 172 hartgelötet ist, umgibt der Faltenbalg 128, um diesen gegen durch Lichtbogen er zeugte Dampfteilchen zu schützen. Wenn die Ab schirmeinrichtung 172 nicht vorgesehen wäre, würdi die Faltenbalg-Abschirmeinrichtung 137 die Form dei im Schalter 10 vorgesehenen Abschirmeinrichtung 3i aufweisen.Each of the shield members 141 and 142 is carried by an associated end cap. For this purpose, a plurality of free-standing insulators 159 are inserted between the lower end of the shield member 142. The axial ends of the free-standing insulators 159 are metallized and the insulators are butt brazed to the shield member and end cap 116. In a similar manner, a plurality of free standing insulators 164 are inserted between the end cap 114 and the shield member 141. Both ends of each of the insulators 164 are metallized and the insulators are butt brazed to the end cap 114 and the shield member 141. Thus, both the shielding member 141 and the shielding member 142 are carried by their associated end cap 114 and 116, respectively. Each of the contact rods 123 and 124 is provided with a flat disk-shaped shielding means 171 and 172, respectively. The shielding devices 171 and 172 are attached to a reduced section 123,4 and 124/4 of the associated contact rods, with abutting shoulders 123ßbzw. 124ß are hard soldered to this. The diameter of each of the shielding devices 171 and 172 is greater than the diameter of the opening in the end of an associated shielding member which is adjacent to the end cap 114 and 116 and through which the rod 123 and 124 extends. the Abschirmeinrichtun gene to employ a barrier or eir obstacle in a line of sight path, de 171 and 172 are used: tangential to the peripheries of the contacts 121 and 12i and the circular inwardly turned circumferential ridge 141 B or runs 142Ä Thus, effect. From shields 171 and 172 a longer path for arc-generated particles attempting to reach any insulator or rods 123 and 124. A bellows shield 137, shown brazed to the lower surface of shield 172, surrounds bellows 128 in order to protect it against vapor particles generated by arcing If it were envisaged, the bellows shielding device 137 would have the shape of the shielding device 3i provided in the switch 10.

Die Abschirmglieder 41 und 42 und 141 und 142 kön nen andere Gestalten mit dem gleichen Durchmesse: aufweisen und können erforderlichenfalls länger odei kürzer vorgesehen sein. Zu diesem Zweck ist es nui erforderlich, die freistehenden Isolatorstangen 59 unc 64 und 159 und 164 zu verkürzen oder zu verlängern um sie an die Länge anderer Ausführungeformen dei Abschirmglieder anzupassen. Bei der in den F i g. 1 unc 2 dargestellten Abschirmstruktur können die einzelner Abschirmglieder durch das Tiefzieh-Metall-Bearbei tungsverfahren hergestellt werden anstatt durch da: aufwendigere Verfahren des Drall- bzw. Dreh-Gießens oder Dreh-Formens. Auf Grund der inhärenten Starrheit bzw. Festigkeit der Gestalten der Abschirmgliedei 41 und 42 und 141 und 142 können diese Glieder aus Kupfer hergestellt werden, das ein Material ist, welches für das Herstellen durch Tiefziehen geeignet und dabei leicht verarbeitbar ist. Die erfindungsgemäßen Abschirmstrukturen sehen eine Struktur-Anordnung vor in welcher das elektrische Feld im wesentlichen symmetriscn istThe shield members 41 and 42 and 141 and 142 can NEN other shapes with the same diameter: have and can be provided longer or shorter if necessary. For this purpose it is nui required to shorten or lengthen the free-standing isolator rods 59 and 64 and 159 and 164 in order to adapt them to the length of other embodiments of the shield members. In the case of the FIGS. 1 unc The shielding structure shown in FIG. 2 can be used for the individual shielding members by deep-drawing metal machining production processes are produced instead of by the more complex process of twist or rotary casting or turning molding. Due to the inherent rigidity of the shapes of the shield members 41 and 42 and 141 and 142, these members can be made of copper, which is a material which is suitable for manufacturing by deep drawing and is easy to process. The shielding structures according to the invention provide a structure arrangement in which the electric field is essentially symmetrical is

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen «09«31/249 For this purpose 2 sheets of drawings «09« 31/249

Claims

Patent claims:

1. Vacuum switch with an evacuated piston, which comprises a tubular housing made of insulating materia) with metallic end caps, which are each arranged on the end faces of the housing in a vacuum-tight manner, with a pair of "contact pieces, which are arranged in the piston and during a switching process are movable relative to each other, with a metallic tubular shielding device which comprises a pair of cup-shaped members which are arranged overlapping one another between the tubular housing and the contact pieces in a position in which they collect and condense metal vapors generated by the arcing, and with a fastening device made of insulating material, which holds the pot-shaped members at a floating or floating potential with respect to the contact pieces, characterized in that the two pot-shaped members (41, 42: 141, 142) are arranged in mutual contact and on the end caps (14. 16 ; 114, 116) are held

2. Vacuum switch according to claim 1, characterized in that one of the cup-shaped members (42, 141) in the contact area with the other member (41, 142) has a bendable portion (57, 14 \ A) for making contact with the other member having

3. Vacuum switch according to claim 2, characterized that on the other pot-shaped member (41) facing end edge of the one pot-shaped member (42) a plurality of themselves axially extending lugs (57) are provided.

4. Vacuum switch according to one of claims 1 to 3, characterized in that between the end caps (14, 16; 114. f 16) and the cup-shaped members (41, 42; 141, 142) a plurality of insulator rods (59, 64; 159,164) is arranged.

5. Vacuum switch according to claim 4, characterized in that the isolator rods (59, 64; 159, 164) form the only mechanical holder of the cup-shaped members (41, 42; 141, 142) in a predetermined axial position.

6. Vacuum switch according to claim 4 or 5, characterized in that on the cup-shaped members (41, 42) and the end caps (14, 16) projections (56, 58, 62 63) are provided which have axial openings on the insulator rods ( 59, 64) work together.

7. Vacuum switch according to one of claims 4 to 6, characterized in that the insulating rods (64, 59) attack a ring shoulder (46, 54) of the cup-shaped links (41.42).

8. Vacuum switch according to claim 4 or 5, characterized in that the ends of the insulator rods (159, 164) are metallized and butt-soldered to the cup-shaped members (141, 142) and the end caps (114, 116).

9. Vacuum switch according to one of the preceding claims, characterized in that one of the cup-shaped members (41, 142) has a diameter which is substantially equal to the inner diameter of the housing (12, 112) , and that the other of the cup-shaped members (42 , 141) has an outside diameter substantially equal to the inside diameter of the one link.

The invention relates to a vacuum switch m an evacuated flask that has a tubular housing made of insulating material with a metallic stin includes caps which are each arranged on the end faces of the Gi housing in a vacuum-tight manner, m a pair of contact pieces, which are arranged in the piston and relati during a switching process are mutually movable, with a metallic rohi-shaped shielding device, which is a pair of topl ίο shaped members includes the overlap between the tubular housing and the Kor tact pieces are arranged in a position in wel rather, they trap and condense metal vapors generated by arcing, and with a Be ij fastening device made of insulating material, wel before the pot-shaped limbs on a floating one! or floating potential in relation to the contact piece! holds

A vacuum switch is already known (US-PJ 31 90991) in which the shielding caps overlap pen, however, mounting rods are still arranged between the shielding caps and the housing are, which increase the radial space requirement. Also in another known vacuum switch (US-PS 31 67 629) the shielding members are held directly on the housing. As a result of this and through the radial one provided between the shielding members Distance, a relatively large radial space requirement is required.

The aim of the invention is therefore to provide a vacuum switch of the type mentioned at the beginning create, in which the space available inside the housing for the arrangement of the contacts is optimally exploited, and in which manufacturing tolerances occurring in particular in the axial direction automatically balanced.

To solve this problem, the invention provides that the two cup-shaped members in mutual Contact are arranged and held at the front edges.

Due to this design, the radial expansion is achieved by the holder of the cup-shaped members not increased or the radial distance between the cup-shaped links and the contacts not narrowed. Because of the mutual contact of the overlapping cup-shaped members is the assembly of the invention Vacuum switch is also unproblematic. Another advantage is that the Assembly both in the radial and in the axial direction readjustments are easily possible, so that certain manufacturing tolerances can be compensated without the cup-shaped links below To put tension or to damage it. The inventive training also allows certain Expansions or contractions of the arrangement during operation.

According to a preferred embodiment, one of the cup-shaped members has in the contact area with the other member a bendable portion for making contact with the other member on. This makes the axial or radial adjustment of the two pot members relative to one another during assembly facilitated.

Another embodiment is characterized in that on the one facing the other cup-shaped member Front edge of a cup-shaped member a plurality of axially extending approaches are provided. Since these approaches are simply axial