DE4429379A1 - Vakuumschaltröhre mit isoliert gehaltertem Dampfschirm - Google Patents

Description

Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der elektrischen Bauele­ mente und ist bei der konstruktiven Ausgestaltung von Vaku­ umschaltröhren anzuwenden, deren Gehäuse wenigstens zwei hohlzylindrische Keramikisolatoren aufweist, welche über eine metallische Ringscheibe stirnseitig miteinander verlötet sind, und bei denen die Ringscheibe als Halterung für einen zylindrischen Dampfschirm dient.

Um bei Vakuumschaltröhren die Isolierteile gegen Ablagerungen von bei Schaltvorgängen verdampfendem Elektrodenmaterial zu schützen, ist es üblich, sogenannte Dampfschirme zu ver­ wenden, die potentialmäßig entweder einer oder beiden Elek­ troden zugeordnet sind oder die isoliert, d. h. auf schweben­ dem Potential angeordnet sind. Für die isolierte Anordnung von Dampfschirmen ist es bekannt, die Halterung des Dampf­ schirmes mittels einer metallischen Ringscheibe vorzunehmen, die zwischen zwei sich axial erstreckenden Keramikisolatoren angeordnet ist. Dabei sind die Keramikisolatoren stirnseitig mit dieser Ringscheibe verlötet. Zum Zwecke der eigentlichen Halterung ist die Ringscheibe mit einem kurzen, sich in Achsrichtung der Vakuumschaltröhre erstreckenden zylindri­ schen Ansatz versehen, wobei die Ringscheibe im Bereich dieses Ansatzes wenigstens punktweise mit dem Dampfschirm verschweißt ist (US-PS 2,892,912, DE-37 19 256-A1) . - Bei dieser bekannten Zuordnung von Halterung und Dampfschirm können durch Temperaturwechsel bedingte Wärmespannungen sowie betriebsbedingte mechanische Belastungen zu einer erheblichen mechanischen Beanspruchung der Schweiß- oder Lötverbindungsstellen sowie zu einer leichten Verformung des zylindrischen Dampfschirmes und nachfolgend zu einer Zerstö­ rung der stoffschlüssigen Verbindungen führen.

Ausgehend von einer Vakuumschaltröhre mit Merkmalen des Oberbegriffes des Schutzanspruches 1 liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die mechanische Stabilität der Halterung des Dampfschirmes zu verbessern.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist gemäß der Erfindung vorgesehen, daß der zur Halterung des Dampfschirmes vorgesehene Ansatz der Ringscheibe als sich konisch verjüngendes Rohrstück mit einem Neigungswinkel zwischen 8 und 25° ausgebildet ist.

Die gemäß der Erfindung vorgesehene Formgebung der metal­ lischen Ringscheibe ermöglicht eine nachgiebige Verbindung der Ringscheibe mit dem Dampfschirm ohne negative Rückwir­ kungen auf die Verbindung der Ringscheibe mit den Keramikiso­ latoren. Dabei ist die Ringscheibe mit dem Dampfschirm an ihrem ganzen Umfang in axialer Richtung über lediglich eine sehr kurze Länge verbunden. Der als sich konisch verjüngendes Rohrstück ausgebildete Ansatz bildet eine ringförmige Düse, deren kleinerer Durchmesser für Montagezwecke zweckmäßig so bemessen ist, daß der Ansatz mit Preßpassung auf dem zylindrischen Dampfschirm aufsitzt. Ausdehnungsdifferenzen unterschiedlicher Teile und/oder Werkstoffe werden durch die radiale Nachgiebigkeit des konisch ausgestalteten Ansatzes aufgenommen. Die stoffschlüssige Verbindung zwischen dem sich konisch verjüngenden Rohrstück der Ringscheibe und dem Dampfschirm erfolgt dabei zweckmäßig durch eine ringförmige Verlötung; die Herstellung dieser Lötverbindung kann ferti­ gungstechnisch besonders vorteilhaft durchgeführt werden, wenn die Ringscheibe einschließlich des sich konisch verjün­ genden Ansatzes aus Kupfer besteht und mit einer galvanisch aufgebrachten Silberschicht mit einer Dicke von etwa 10 bis 20 µm versehen ist. Eine solche Silberschicht wirkt beim Auf­ pressen der Ringscheibe auf den Dampfschirm als Gleitmittel und bildet mit der Oberflächenschicht der aus Kupfer be­ stehenden Ringscheibe eine sich erst während des Lötvorganges ergebende eutektische, als eigentliches Lötmittel dienende Legierung (siehe ältere Patentanmeldung P 43 20 910.6). Diese Vorgehensweise hat den Vorteil, daß die metallische Ring­ scheibe im gleichen Arbeitsgang sowohl mit den beiden an­ grenzenden Keramikisolatoren als auch mit dem Dampfschirm verlötet werden kann.

Ein Ausführungsbeispiel der neuen Vakuumschaltröhre ist in der Figur dargestellt, wobei die Vakuumschaltröhre ohne die zugehörige Kontaktanordnung gezeigt ist.

Gemäß der Figur sind zwei Keramikisolatoren 1 und 2, die den zylindrischen Teil des Gehäuses einer Vakuumschaltröhre bilden, über eine metallische Ringscheibe 3 stirnseitig mit­ einander verlötet. An dem jeweils anderen Ende der Kerami­ kisolatoren sind Metallflansche 4 und 5 aufgelötet, die zur Halterung der nicht näher dargestellten Kontaktanordnung dienen.

Die aus Kupfer bestehende Ringscheibe 3 ist mit einem Ansatz 31 in Form eines sich konisch verjüngenden Rohrstückes verse­ hen, wobei der Neigungswinkel gegenüber der Achse der Vakuum­ schaltröhre etwa 15° beträgt.

Innerhalb des Gehäuses der Vakuumschaltröhre ist der eben­ falls aus Kupfer bestehende zylindrische Dampfschirm 6 an­ geordnet, der im Bereich des sich konisch verjüngenden An­ satzes 31 gehaltert ist. Außendurchmesser des Dampfschirmes 6 und Innendurchmesser des konischen Ansatzes 31 sind so bemessen, daß der Dampfschirm zunächst durch Reibungskräfte sowie durch am Umfang des Dampfschirmes vorgesehene Anschläge in seiner gewünschten Position gehalten wird. Die Ringscheibe 3 ist mit einer galvanisch aufgebrachten Silberschicht 32 versehen, mit deren Hilfe beim Verlöten der Keramikisolatoren 1 und 2 mit der Ringscheibe 3 der Dampfschirm mit dem Ende des Ansatzes 31 ebenfalls stoffschlüssig verbunden wird.

Claims (2)

1. Vakuumschaltröhre, deren Gehäuse wenigstens zwei hohlzy­ lindrische Keramikisolatoren aufweist, welche über eine me­ tallische Ringscheibe stirnseitig miteinander verlötet sind, wobei die Ringscheibe mit einem sich im Achsrichtung der Vakuumschaltröhre erstreckenden Ansatz zur Halterung eines zylindrischen Dampfschirmes versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Ansatz (31) als sich konisch verjüngendes Rohrstück mit einem Neigungswinkel zwischen 8 und 25° ausgebildet ist.

2. Vakuumschaltröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringscheibe (3) einschließlich des sich konisch verjüngenden Ansatzes (31) aus Kupfer besteht und mittels einer galvanisch aufgebrachten Silberschicht (32) mit einer Dicke von 10 bis 20 µm mit dem Dampfschirm ringförmig ver­ lötet ist.