DE3920355A1 - Isolierendes gehaeuseteil mit einer leiterdurchfuehrung - Google Patents

Description

Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der Hochspannungsgeräte und ist bei der konstruktiven Ausgestaltung einer Leiterdurchführung durch ein isolierendes Gehäuseteil anzuwenden. Solche Gehäusetei­ le dienen beispielsweise zur Aufnahme einer elektrischen Kontakt­ anordnung. Bei einem solchen Gehäuseteil kann es sich beispiels­ weise um das becher- oder kastenförmige, aus Glas oder Keramik bestehende Gehäuseteil eines Vakuumrelais handeln.

Die Durchführung eines Leiters, beispielsweise einer metallenen Kontaktzuführung, durch eine isolierende Gehäusewand erfolgt in aller Regel derart, daß entweder um die Durchführungsöffnung herum eine kreisringförmige Metallisierung aufgebracht, an diese Metallisierung eine Kappe stumpf angelötet und der Leiter in eine Öffnung im Kontaktboden eingelötet wird (US-Z "Elec­ tronics Industry", May 1986, Seite 39) oder derart, daß die Gehäusebohrung metallisiert und die als dünnwandiges Rohr ausgebildete Kontaktzuführung in die Bohrung eingelötet wird (DE-Z "Siemens Components" (1986), Heft 4, Seite 143/144).

Ausgehend von einem isolierenden Gehäuseteil mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 1 liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Hochspannungsfestigkeit bzw. die Überschlagsfestigkeit solcher Durchführungen zu verbessern und damit die Möglichkeit zu schaffen, die Abmessungen solcher Gehäuseteile zu verkleinern bzw. die Nennspannungsebene zu er­ höhen.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist gemäß der Erfindung vorgesehen, daß um die jeweilige Durchführungsöffnung herum die äußere Ober­ fläche des Gehäuseteiles abgesenkt und in diesem abgesenkten Be­ reich mit einer elektrisch leitenden Beschichtung versehen ist.

Durch die gemäß der Erfindung vorgesehene Maßnahme werden Feld­ stärkekonzentrationen im Bereich der Oberfläche des keramischen Gehäuseteiles vermindert, was eine höhere Überschlags- bzw. Hochspannungsfestigkeit im Bereich der Leiterdurchführung zur Folge hat. Als elektrisch leitende Beschichtung kommen vor allem Leitlacke sowie Metallisierungen in Betracht.

Um Grenzkanteneffekte zwischen der leitfähigen Beschichtung im Bereich der abgesenkten Oberfläche des isolierenden Gehäusetei­ les und der äußeren Oberfläche des Gehäuseteiles zu vermeiden und damit die Hochspannungsfestigkeit noch weiter zu erhöhen, ist es vorteilhaft, die Seitenwand des abgesenkten Bereiches an der oberen Kante mit einer unbeschichteten Fase zu versehen. - Um die Fertigungssicherheit einer solchen Leiterdurchführung zu verbessern, wird der Leiter zweckmäßig nicht direkt in der Durchführungsöffnung sondern mittels eines auf die abgesenkte Oberfläche aufgelöteten Halteelementes fixiert, wobei als elek­ trisch leitende Beschichtung eine Metallisierung vorzusehen ist. Hierzu eignet sich besonders ein Halteelement, das aus einem konischen Rohrstück mit einem auf der abgesenkten Ober­ fläche aufsitzenden ringförmigen Fußteil und einem an dem Leiter anliegenden manschettenartigen Halsteil besteht. Dabei sollte zur geometrischen Abgrenzung der Lötfläche gegen die Wand des abgesenkten Oberflächenbereiches die abgesenkte Oberfläche an ihrem Rand mit einer umlaufenden Rinne versehen sein. - Im übri­ gen kann auch die Oberfläche der jeweiligen Durchführungsöffnung mit einer elektrisch leitenden Beschichtung versehen sein.

Die Erfindung ist insbesondere bei topfartigen Gehäuseteilen aus Keramik anzuwenden, die die Schaltkammer eines Vakuum­ relais bilden.

Zwei Ausführungsbeispiele des neuen isolierenden Gehäuseteiles sind in den Fig. 1 bis 3 dargestellt. Dabei zeigt

Fig. 1 ein keramisches Gehäuseteil mit drei Kontaktzuführungen und Halterung dieser Kontaktzuführungen auf abgesenkten, mit einer umlaufenden Rinne versehenen Oberflächenteilen,

Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung des Durchführungsbereiches und

Fig. 3 eine Variante des Durchführungsbereiches gemäß Fig. 2. Fig. 1 zeigt ein topfartiges, keramisches Gehäuseteil 1, das am unteren Rand mit einem angelöteten Befestigungsring 2 ver­ sehen ist. In das Innere des Gehäuseteiles ragen als Leiter radial drei Kontaktzuführungen 3, 4 und 5 hinein, die an ihren inneren Enden als feststehende Relaiskontakte ausgebildet sind und an ihren äußeren Enden zur Befestigung einer Spannungs- und/oder Stromzuführung vorbereitet sind. Im Bereich der nicht näher bezeichneten Durchführungsbohrung des Gehäuseteiles 1 ist die äußere Oberfläche des Keramikgehäuses abgesenkt, wodurch sich ein abgesenkter Bereich 6 ergibt. Dieser ist an seinem Rand mit einer Rille 7 versehen, wodurch ein podestartiger Bereich entsteht. Die gesamte abgesenkte Oberfläche ist gemäß Fig. 2 mit einer Metallisierung 8 versehen.

Zur Fixierung der Kontaktzuführungen ist jeweils ein Halteele­ ment 9 vorgesehen, das ein manschettenartiges, an der Kontakt­ zuführung anliegendes Halsteil, ein konisches Rohrstück und ein ringförmiges Fußteil aufweist. Das ringförmige Fußteil ist mit der Metallisierung 8 und das manschettenartige Halsteil mit der Kontaktzuführung 3 bzw. 4 bzw. 5 verlötet.

Gemäß Fig. 3 kann auch die Durchführungsöffnung mit einer Metallisierung 8 versehen sein. Weiterhin besteht die Möglich­ keit, an der oberen Kante des abgesenkten Bereiches eine Fase 10 vorzusehen, die nicht metallisiert ist. Dadurch wird er­ reicht, daß die spannungsführende äußere Kante der Metallisie­ rung 8 unterhalb der eigentlichen Oberfläche des keramischen Gehäuseteiles liegt, wodurch Feldstärkekonzentrationen im umgebenden Medium, insbesondere Luft, an dieser kritischen Stelle vermieden werden.

Claims (6)

1. Isolierendes Gehäuseteil mit wenigstens einem durch die Ge­ häusewand hindurchgeführten Leiter, wobei der Leiter im Bereich der jeweiligen Durchführungsöffnung mittels einer Metallisie­ rung unter Anwendung einer Lötverbindung fixiert ist, dadurch gekennzeichnet, daß um die jeweilige Durchführungsöffnung herum die äußere Ober­ fläche des Gehäuseteiles (1) abgesenkt und in diesem abgesenkten Bereich (6) mit einer elektrisch leitenden Beschichtung (8) versehen ist.

2. Isolierendes Gehäuseteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwand des abge­ senkten Bereiches an der oberen Kante mit einer nichtbeschich­ teten Fase (10) versehen ist.

3. Isolierendes Gehäuseteil nach Anspruch 1 oder 2 mit einem Halteelement zur Fixierung des Leiters und einer Metallisierung als elektrisch leitender Beschichtung, dadurch gekennzeichnet, daß das Halte­ element (9) aus einem konischen Rohrstück mit einem auf der ab­ gesenkten Oberfläche (6) aufliegenden ringförmigen Fußteil und einem an der Kontaktzuführung (3) anliegenden manschettenarti­ gen Halsteil besteht.

4. Isolierendes Gehäuseteil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die abgesenkte Oberfläche (6) an ihrem Rand mit einer umlaufenden Rinne (7) versehen ist.

5. Isolierendes Gehäuseteil nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß auch die Durchführungsöffnung mit einer elektrisch leitenden Beschich­ tung (81) versehen ist.

6. Verwendung eines Gehäuseteiles nach einem der Ansprüche 1 bis 5 in Form eines Keramiktopfes als Schaltkammer eines Vakuum­ relais.