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Vakuumschalter Es ist bekannt, Vakuumschalter kleiner Leistungen derart
auszubilden, daß die Betätigung der Schaltorgane im Innern des Vakuumgefäßes durch
einen elastischen Teil der Gefäßwandung erfolgt. So hat man beispielsweise bei Glasschaltern
einen solchen elastischen Teil dadurch geschaffen, daß man die Glasoberfläche an
einer Stelle "wellblechartig ausbildete oder daß man die Schaltbewegung von außen
in das Innere des Vakuumgefäßes durch eine Metallmembran übertragen hat. Für manche
Zwecke sind jedoch Glasschalter nicht geeignet, da sie mechanisch und thermisch
nicht übermäßig beansprucht werden dürfen. Bei Vakuumschaltern für Regelzwecke,
die beispielsweise für Haushaltapparate zur Wärmeerzeugung oder für militärische
Zwecke auf Geländefahrzeugen o. dgl. verwendet werden, hat sich vielfach gezeigt,
daß die Glasgefäße zerbrochen und die Durchführungsstellen der Betätigungsorgane
schadhaft wurden. Um diese Mängel zu beseitigen, versuchte man, die Schalter auf
elastische Unterlagen zu legen und sie mit Schutzkappen zu versehen. Dadurch wurden
die Schalter teurer, und es trat auch eine Vergrößerung des Raumbedarfes ein. Aus
diesem Grunde ist man 'vielfach wieder von solchen Schaltern auf andere Kontakteinrichtungen
ohne Vakuum übergegangen, obwohl dabei die Nachteile der in Luft arbeitenden Kontakteinrichtungen
in Kauf genommen werden mußten.
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Die Erfindung bezieht sich auf Vakuumschalter für kleine Leistung
mit einem elastischen Wandungsteil, vermittels dessen die Übertragung der Schaltbewegung
von außen nach innen erfolgt. Gemäß der Erfindung wird bei derartigen Schaltern
der längs gestreckte, an beiden Seiten offene Isolierteil des Schalters aus einem
keramischen Werkstoff hergestellt und an einer Seite durch eine Metallmembran, auf
der gegenüberliegenden Seite durch eine metallische Kappe oder einen metallischen
Deckel gas-. dicht verschlossen.
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Es ist zwar bereits bekannt, aus elektrischen Gründen keramische Stoffe,
die gegenüber dem Glas eine größere mechanische Festigkeit aufweisen, bei Hochleistungsschaltern
zu verwenden, bei denen die Kontakte außerhalb eines evakuierten keramischen Behälters
durch elektromagnetische Einwirkung von außen her bewegt werden. Hochleistungsschalter,
die stationär eingebaut werden, sind jedoch im Betriebe beispielsweise nicht solchen
stoß- bzw. schlagartigen Beanspruchungen ausgesetzt wie Schalter für Regelzwecke,
so daß bei Hochleistungsschaltern das Problem, ihr Gehäuse
besonders
widerstandsfähig zu machen, nicht oder doch nicht in gleichem Maße wie bei Regelschaltern
auftritt, die vorzugsweise in elektrische Haushaltgeräte eingebaut werden sollen.
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Durch die Erfindung werden die oben dargelegten, bei Vakuumschaltern
für Regelzwecke auftretenden Schwierigkeiten auf besonders einfache Weise und restlos
beseitigt. Die Vakuumschalter gemäß der Erfindung, die aus einem mit Metallteilen
verschlossenen keramischen Rohr bestehen, sind mechanisch außerordentlich widerstandsfähig,
so daß die sonst benötigten Schutzeinrichtungen wegfallen können. Man erzielt mit
ihnen eine Vereinfachung des Aufbaues, eine Verminderung des Raumbedarfes bei einer
Steigerung der Lebensdauer und eine Erhöhung der Betriebssicherheit. Der Herstellungspreis
derartiger Schalter ist trotz dieser Vorzüge geringer als der für die bisherigen
Glasschalter, insbesondere weil man die keramischen Schalter in kaltem Zustande
fertig montieren und alsdann eine größere Anzahl gleichzeitig in einem elektrischen
Ofen fertigstellen kann.
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In der Fig. i ist schematisch ein derartiger Vakuumschalter dargestellt.
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Der Hohlkörper aus keramischem Material besteht in diesem Falle aus
einem Rohr i, dessen Enden bei 2 und 3 metallisiert sind. Das eine Ende dieses Rohres
ist durch eine Metallkappe q. abgeschlossen, welche bei 3 vakuumdicht aufgelötet
ist. Das Auflöten erfolgt in der Weise, daß zunächst in der Kappe ein Ring 5 aus
Lotmaterial angebracht wird. Um zu verhindern, daß dieses Lotmaterial nach dem Innern
des Entladungsgefäßes läuft, ist eine Scheibe 6 vorgesehen, so daß das flüssige
Lotmaterial in die Fuge 7 einlaufen muß. Die Kappe 4. kann gleichzeitig zur Halterung
der einen Elektrode 8 dienen. Diese Elektrode 8 oder aber die Gegenelektrode 9 kann
zum mindesten zum Teil als Rohr ausgebildet sein und bei dem Herstellungsprozeß
als Pumpstutzen dienen. Das andere Ende des Rohres i trägt beispielsweise -einen
flanschartigen Ansatz io, an dessen äußerem Rand i i eine Metallmembran 12 ringförmig
angelötet oder angeschweißt ist. In dieser Metallmembran ist die Gegenelektrode
9 befestigt, so daß man durch Bewegen des außenliegenden Teiles von 9 die Elektroden
8 und 9 bei 13 in Kontakt bringen kann. Selbstverständlich kann sich im Innern auch
ein anderer Kontaktmechanismus befinden, welcher durch Bewegen des Teiles 9 betätigt
wird. In gewissen Fällen kann es zweckmäßig sein, die Membran 12 nicht kreisförmig
auszubilden, sondern ihr eine bevorzugte Bewegungsrichtung zu geben, so daß beispielsweise
die Bewegung des Teiles 9 nur in der durch die Pfeile gekennzeichneten Richtung
in der Zeichnungsebene erfolgen kann.
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Zweckmäßigerweise bildet man eine der Elektroden als Ring aus, in
dessen Innern sich die andere Elektrode befindet. Man erreicht dadurch, daß die
bewegliche Elektrode in jeder Richtung bewegt, richtigen Kontakt gibt. Durch entsprechende
Bemessung des äußeren Durchmessers des Ringes kann man dann gleichzeitig die maximale
Elongation der beweglichen Elektrode begrenzen. In der Fig. 2 ist ein Schnitt durch
einen derartigen Vakuumschalter gezeichnet. Die bewegliche Elektrode 9 trägt einen
Ring i-., in dessen Innern die feste Elektrode liegt. Unabhängig von der Bewegungsrichtung
der Elektrode 9 erfolgt Kontakt mit B. Die maximale Elongation ist dann erreicht,
wenn die Außenkante des Ringes 14 an der Innenwandung von i anliegt.