DE2440827A1

DE2440827A1 - Vakuumschaltrohr

Info

Publication number: DE2440827A1
Application number: DE2440827A
Authority: DE
Inventors: Guenter Bialkowski
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1974-08-26
Filing date: 1974-08-26
Publication date: 1976-03-11
Also published as: DE2440827B2; JPS5149481A; DE7428808U

Description

Vakuumschaltrohr Die Erfindung betrifft ein Vakuumschaltrohr mit einem evakuierten Gehäuse, das im wesentlichen aus einem hohlzylindrischen Isolierkörper besteht, der an der einen Stirnseite durch eine metallische, einen feststehenden Schaltkontakt tragende Platte und an der anderen Stirnseite durch eine einen bewegbaren Schaltkontakt umschließende Lagerbuchse abgeschlossen ist, die- unter Zwischenordnung von Flansehringen mit dem Isolierkörper vakuumdicht verbunden sind.
Bereits bekannt ist ein Vakuumschaltrohr mit einem evakuierten Gehäuse, das im wesentlichen aus einem hohlzylindrischen Keramikkörper besteht, der stirnseitig durch metallische, Schaltkontakte tragende Platten verschlossen ist, die unter Zwischenordnung von Flanschringen aus einer Eisen-Nickel-Kobalt-Legierung mit dem Keramikkörper vakuumdicht verbunden sind, wobei die Flanschringe an den Stirnseiten des Keramikkörpers mittels einer Keramik-Glas-Metall-Verbindung befestigt sind und die Ausdehnungskoeffizienten der Keramik, des Glases und der Eisen-Nickel-Kobalt-Legierung einander angepaßt sind (man vergl. DT-OS 2.058.020).
Zur Führung des beweglichen Schaltkontakts in Vakuumschaltrohren wird für den Anschlußbolzen ein Lager benötigt. Bei dem bekannten Vakuumschaltrohr findet daher ein gezogenes Messinglagerschild mit eingepreßter und verklebter Metallagerbuchse Verwendung0 Zur Vermeidung unzulässig hoher Wirbelströme muß das Lagermetall unmagnetisch sein; dadurch ergeben sich hohe Fertigungskosten.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Vakuumschaltrohr mit einer billigen, leicht herstell- und einbaubaren Lagerbuchse zu schaffen. Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einem Vakuumschaltrohr der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Lagerbuchse aus einem thermoplatischen Kunststoff besteht0 Vorzugsweise ist-bei dem Vakuumschaltrohr auf der den Stirnseiten des Isolierkörpers abgewandten Seite der Flanschringe jeweils ein Isolatorgegenring angeordnet, insbesondere angeglast.
Thermoplastische Kunststoffe sind Stoffe, die beim Erwärmen weich werden, ohne chemische Zersetzung zu erleiden und bei der Abkühlung wieder erstarren, Als thermoplatische Kunststoffe für die Lagerbuchse von Vakuumschaltröhren sind Polytetrafluoräthylen (PUFÄ), Polycarbonat oder Polyamid bevorzugt geeignet, Fiü' den Einsatz bei höherer Umgebungstemperatur kann es zweckmäßig sein, auch glasfaserverstärkte Kunststoffe zu verwenden, Derartige Kunststoffe zeichnen sich durch hohe Festigkeit, Steifigkeit, Härte und Zähigkeit aus, wobei gerade die Summe dieser Eigenschaften den hohen Gebrauchswert ausmacht. Wegen der hohen Erweichungsbereiche zeigen diese Kunststoffe relativ gute thermische Beständigkeit.
Eine erfindungsgemäße Kunststofflag-erbuchse hat den wesentlichen Vorteil, daß sie entsprechend der geforderten konstruktiven Ausführung sehr wirtschaftlich in Spritztechnik herstellbar ist0 An Hand der Figuren der Zeichnung soll die Erfindung nachstehend mit weiteren Merkmalen näher erläutert werden. Dabei zeigt Fig0 1 einen Schnitt eines bekannten Vakuumschaltrohres mit einer Lagerbuchse aus Sonderme.ssing und die Figuren 2 bis 7 Ausschnitte des Teils erfindungsgemßer Vakuumschaltrohre, das die den bewegbaren Schaltkontakt umschließende Lagerbuchse umfaßt, Das in Fig. 1 dargestellte bekannte Vakuumschaltrohr besteht aus einem hohlzylindrischen Isolierkörper 3, der an der einen Stirnseite durch eine metallische, einen feststehenden Schaltkontakt ? tragende Platte 7 abgeschlossen ist. die unter Zwischenordnung eines Flanschringes 6 mit dem Isolierkörper 3 vakuumdicht verbunden ist. Auf der anderen Stirnseite ist der -Isolierkörper 3 mit einer metallischen Platte 5 abgeschlossen, die unter Zwischenordnung eines Flanschringes 4 mit dem Isolierkörper 3 vakuumdicht verbunden ist. Der dem feststehenden Kontakt 2 im Inneren des Schaltrohres gegenüberstehende bewegbare Schaltkontakt -1- ist von einer Lagerbuchse 10 umschlossen, die aus Metall besteht. Die Lagerbuchse 10 ist in ein gezogenes Mess-inglagerschild 9 eingepreßt und mit diesem verklebt. Der bewegbare Schaltkontakt 1 ist zum Abdichten im Gehäuseinneren von einem Metallbalg 12 umgeben, der im Bereich der aktiven Kontaktoberfläche durch eine Schirmung 13 geschützt ist0 In der Schaltkammer verhindert ein am Isolierkörper 3 verankerter Metallschirm 14 die Bedampfung des Isolierkörpers 3. Um mögliche Restspannungen, welche das Schaltrohrgehäuse bei Temperaturänderungen belasten können, völlig auszuschließen, sind auf den den Stirnflächen des Isolierkörpers 3 abgewandten Seiten der Flanschringe 4, 6 keramische Gegenringe 8, 11 angeordnet, die wie die Flanschringe 4, 6 mit dem Isolierkörper 3 beispielsweise durch Anglasen vakuumdicht verbunden sind.
Die Figuren 2 und 3 zeigen den bewegbaren Schaltkontakt 1, umgeben von einer erfindungsgemäßen Lagerbuchse 10 aus thermoplastischem Kunststoff. Die Lagerbuchse 10 ist über den metallischen Flanschring A mit dem Isolierkörper 3 und dem Isolatorgegenring 8 vakuumdicht verbunden. ie Verbindung zwischen Lagerbuchse 10 und Flanschring 4 erfolgt vorzugsweise durch Verkleben längs der Fläche 15O Als Klebstoff ist ein Polyurethan-Zweikomponentenkleber bzwo ein Klebstoff aus Polychlorbutadein besonders geeignet. Die Lagerbuchse 10 ist in beiden Ausführungsbeispielen mit einer Ausnehmung 16 versehen, damit die Schweißnaht zwischen Federball 12 und Flanschring 4 nicht mechanisch belastet wird.
Bei dem in Fig0 4 im Ausschnitt dargestellten Vakuumschaltrohr ist die sich mit einer umlaufenden Schulter auf dem Flanschring 4 abstützende Lagerbuchse 10 durch einen übergesetzten Metallring 17 mechanisch fest gehaltert.
Der Metallring 17 ist mit dem Flanschring 4 am Umfang, beispielsweise mittels eines Zweikomponentenklebem auf Kunstharzbasis längs der Fläche 18 verklebt. Das stellt eine besonders gute Verbindung dar, da Metall auf Metall geklebt ist. Der Metallring 17 sollte zweckmäßigerweise aus einem unmagnetischen Material, beispielsweise aus Messing, bestehen, um Wirbelstromverluste zu vermeiden.
Der Flanschring 4 ist, wie auch in den in den Figuren 5 bis 7 dargestellten Ausführungsbeisp'ielen, mit dem Isolierkörper 3 und dem Isolatorgegenring 8 vakuumdicht verbunden. Die Befestigung des Metallringes 17 am Umfang des Flanschringes 4 kann vorteilhaft auch längs der Fläche 18 durch eine Preßpassung erfolgen.
Wiederum in diesem wie in den folgenden Ausführungsbeispielen ist im Inneren des Schaltrohres zum Abdichten des bewegbaren Schaltkontakts 1 um diesem herum ein an sich bekannter Pederbalg 12 angeordnet.
In dem in Fig. 5 dargestellten Vakuumschaltrohr ist die in den in diesem Ausführungsbeispielsaus zwei Ringteilen bestehenden Flanschring 4 eingelegte, den Schaltkontakt 1 umschließende Kunststofflagerbuchse 10 durch Warmverformung am Umfang unter die Schweißwulst 19 der beiden Ringteile des Flanschrings 4 gedrückt und somit mechanisch befestigt. Die Warmverformung erfolgt über einen nicht dargestellten warmen Rohrstempel, Bei dem in Fig. 6 gezeigten Ausführungsbeispiel ist eine den Schaltkontakt 1 umschließende Lagerbuchse 10 vorgesehen, die am Umfang konisch ausgebildet in-den wiederum aus zwei Ringteilen bestehenden Flanschring 4 eingedrückt ist. Die Lagerbuchse 10 rastet dabei ein und verkrallt sich am Umfang unter der die beiden Ringteile des Xlanschringes 4 verbindenden Schweißwulst 19, Fig. 7 zeigt im Ausschnitt ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines Vakuumschaltrohres. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Kunststoffbuchse 10 in den Flanschring 4 eingedrückt. Der Flanschring 4 ist in diesem Ausführungsbeispiel mit dem Federbalg 12 und dem äußeren Flanschringteil gleichzeitig vakuumdicht verschweißt. Durch zwei Einstiche 20, die an der Außenkante der Lagerbuchse 10 ringförmig in dieser verlaufen, ist die Lagerbuchse 10 am Umfang elastisch verformbar und schnappt mit der ringförmigen Hinterschneidung 21 nach dem Eindrücken in den Flanschring 4 ein.
Durch den überstehenden Rand 22 der Lagerbuchse 10 wird die Schweißnaht der Planschringteile 4 mit dem Federbalg 12 gegen Beschädigungen geschützt.
12>Patentansprüche 7 Piguren

Claims

Patentansprüche fE 1Vakuumschaltrohr mit einem evakuierten Gehäuse, das im wesentlichen aus einem hohlzylindrischen -Isolierkörper besteht, der an der einen Stirnseite durch eine metallische, einen feststehenden Schaltkontakt tragende Platte und an der anderen Stirnseite durch eine einen bewegbaren Schaltkontakt umschließende Lagerbuchse abgeschlossen ist, die unter Zwischenordnung von Flanschringen mit dem Isolierkörper vakuumdicht verbunden sind, d a d u r c h g e k en n -z e i c h n e t, daß die Lagerbuchse (10) aus einem thermoplastischen Kunsts-toff besteht.
2. Vakuumschaltrohr nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß der thermoplastische Kunststoff aus Polytetrafluoräthylen (PTFÄ) besteht.
3. Vakuumschaltrohr nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß der thermoplastische Kunststoff aus einem Polycarbonat oder Polyamid besteht,
4. Vakuumschaltrohr nach Anspruch 3, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß der thermoplastische Kunststoff durch Glasfasern verstärkt ist.
5. Vakuumschaltrohr nach einem der Ansprüche 1 - 4, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Lagerbuchse (10) an dem Flanschring (4) durch Kleben befestigt ist.
6. Vakuumschaltrohr nach einem der Ansprüche 1 - 5, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Lagerbuchse (10) mit einer umlaufenden Schulter auf dem Flanschring (4) abgestützt und durch einen übergesetzten Metallring (17) gehaltert ist, der an dem Flanschring (4) am Umfang durch Kleben befestigt ist.
7. Vakuumschaltrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Lagerbuchse (10) mit einer umlaufenden Schulter auf dem Flanschring (4) abgestützt und durch einen übergesetzten Metallring (17) gehaltert ist, der an dem Flanschring (4) am Umfang durch eine Preßpassung befestigt ist.
8. Vakuumschaltrohr nach Anspruch 6 oder 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Metallring (17) aus unmagnetischem Material besteht.
9. Vakuumschaltrohr nach einem der Ansprüche 1 - 4, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die in den Flanschring (4) eingelegte Lagerbuchse (10) durch Warmverformung am Umfang unter eine Schweißwulst (19) am Flanschring gedrückt und somit befestigt ist.
10. Vakuumschaltrohr nach einem der Ansprüche 1 - 4, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Lagerbuchse (10) am Umfang konisch ausgebildet in den Planschring (4) eingedrückt an dessen Umfang unter einer Schweißwulst (19) verkrallt ist.
11. Vakuumschaltrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Lagerbuchse (10) durch zwei Einstiche (20), die an der Außenkante der Lagerbuchse (10) ringförmig in dieser verlaufen, am Umfang elastisch verformbar ist und durch die ringförmige Hinterschneidung (21) für eine zylindrische Schnappverbindung geeignet ist.
12. Vakuumschaltrohr nach einem der Ansprüche 1 - 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß auf der den Stirnseiten des Isolierkörpers (3) abgewandten Seite der Flanschringe (4, 6) jeweils ein Isolatorgegenring (8, 11) angeordnet, insbesondere angeglast ist.