EP0207365A2 - Verfahren zur Herstellung eines Reedrelais zur Schaltung von hochfrequenten Strömen und danach hergestelltes Reedrelais - Google Patents

Verfahren zur Herstellung eines Reedrelais zur Schaltung von hochfrequenten Strömen und danach hergestelltes Reedrelais Download PDF

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EP0207365A2
EP0207365A2 EP86108280A EP86108280A EP0207365A2 EP 0207365 A2 EP0207365 A2 EP 0207365A2 EP 86108280 A EP86108280 A EP 86108280A EP 86108280 A EP86108280 A EP 86108280A EP 0207365 A2 EP0207365 A2 EP 0207365A2
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EP
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coil
tube
bobbin
reed relay
bearing
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Gerhard Strauss
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ELFEIN ELEKTROFEINGERATEBAU GmbH
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H50/00—Details of electromagnetic relays
    • H01H50/10—Electromagnetic or electrostatic shielding
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002—Electrical device making
    • Y10T29/49105—Switch making

Definitions

  • the invention relates to a method according to the preamble of the main claim and a reed relay according to the preamble of claim 7. It is known to manufacture reed relays constructed from so-called reed switches in a variety of ways, for example by inserting the glass tube with a vacuum inside, with a melted-in contact pair, which represents the reed switch, together with a coil winding surrounding the glass tube, into a shrink tube and through it Heating and a double-sided clamping process after hardening as the reed relay formed in this way forms the relay housing on the one hand and protects the glass tube at the same time.
  • the known reed relays therefore usually include a coil carrier, which forms the coil and at the same time supports the glass tube of the reed switch so that when the excitation is energized, the contact tongues move - the coil body can therefore, in one-piece design, simultaneously support for the coil and housing for the reed switch and thus forms the reed relay overall.
  • the invention is expressly not a so-called coax relay (see DE-PS 814 915 or essay “SchutzgasTypee " by Jung (Welz in Frequency 1960, pp. 392 - 394)), in which to maintain a constant wave resistance (characteristic v Coaxial relay) an outer tube (outer conductor) to the (inner conductor) switch is arranged over the entire length and at a constant distance.On the contrary, everything that couples should be avoided in the invention Heating of the excitation coil, from the HF range energies reach the coil.
  • the invention is therefore based on the object of designing a manufacturing method for a reed relay and creating a reed relay in such a way that the disadvantageous effects (i.e. high-frequency influence / high-voltage influence / influence of higher currents) can be avoided by particularly good low-resistance shielding in the coil area.
  • the manufacturing method according to the invention and the reed relay manufactured according to this method achieve this object in each case with the characterizing features of the main claim and of claim 7 and have the advantage that there is a particularly good resistance to the strong influence of the high-frequency electromagnetic fields, at the same time inexpensive and simple construction of the relay.
  • the invention is based on the finding that, contrary to the usual reed relay form, a division in the area of the bearing of the coil or the relay is required, firstly to implement the low-resistance coil shielding and secondly to ensure the vacuum glass tube of the reed switch and the entire reed relay to store.
  • the use of the present invention makes it possible to use (plastic) materials for the coil former and / or coil former carriers which have dielectric properties which are particularly suitable for the field of RF applications, but on the other hand because of an existing, only low temperature stability otherwise, namely in the absence of the low-resistance coil shielding guaranteed by the invention could not be used, since the by a poorly shielded coil heat loss would severely impair the stability of such materials, possibly even melt them at the limit.
  • the measures listed in the subclaims enable advantageous developments and improvements of the invention specified in the haptic claim or in claim 7.
  • the shield consists of an electrically highly conductive, usually metallic material, but which is not magnetically conductive, and it is particularly advantageous to form the shield in the form of brass tubes and brass end-face punching rings, which are also coated, preferably hot-tinned, that a particularly low-resistance connection results from the intimate connection of the separately mounted shielding parts.
  • connection can be brought about by exerting a suitable pressing pressure in a tool; this connection is then form-fitting and ensures a tight and tight fit of all parts so that the electrical coil together with the coil body is completely and completely enclosed on all sides and is therefore shielded.
  • the basic idea of the present invention is to produce a high-frequency reed relay by winding a separate coil former with the electrical coil, to wrap this coil former in a metallic sheath, so to speak, which forms a low-resistance shield, and then to connect the whole thing to a divided coil former carrier, which then at the same time stores and receives the vacuum reed switch in an inner tube, with which the high-frequency currents (for example 30 MHz at for example 5 A and operating voltages of for example 5 kV) are switched.
  • the high-frequency currents for example 30 MHz at for example 5 A and operating voltages of for example 5 kV
  • the basic manufacturing process therefore takes place in such a way that on the bobbin designated by 10 in FIG ler tube part 10a is constructed with flanges 10b, 10b 'on both sides, the coil is wound, the coil start and end, as indicated at 11a and 11b, being led out through tubular holes 12 into the coil flange 10b, 10b'.
  • the coil wound on the bobbin 10 is only indicated and provided with the reference number 13.
  • This finished “coil” is then completely shielded with a low resistance, specifically by introducing a first metallic tube 15 into the inner ring passage 14 of the coil body 10, which, like the other shielding parts, preferably consists of brass and, together with the others , still necessary parts causes the required high-frequency shielding.
  • an Mn metal magnetic shield is then provided for the coil, preferably in a foil-like configuration, which can be overlapped around the coil winding and which collects the magnetic field formed by the control of the coil and also ensures that there is no mutual interference from neighboring relays.
  • the mu-metal foil consists of a particularly magnetically permeable material.
  • an outer tube 16 is pushed onto the wound bobbin, which thus accommodates the entire bobbin with coil and the length of these two tubes 15 and 16 is determined in such a way that - as a preferred embodiment - these are terminally around on both sides extend a predetermined distance beyond the longitudinal dimension of the coil body, so that the completion of the coil shielding can be accomplished by placing so-called face washers 17a, 17b on both sides.
  • the face washers are preferably formed as punched rings and have a top view of the shape shown in FIG. 5, i.e. adjacent to the periphery and diametrically opposite two through holes 18 through which the ring-shaped holes 12 forming the ring projections extending from the coil flanges can be inserted.
  • the inner bore dimensions and the outer ring dimensions of the double-sided face washers which can preferably be punched rings, are held so that there is preferably a slight oversize, so that the inner bore of each punched washer is slightly smaller than that Diameter of the inner tube I5, while the outer diameter of each face washer is preferably slightly larger than the inner diameter of the outer tube 16.
  • the procedure is such that the four brass parts used here are hot-tinned and the assembly is carried out by a pressing process in a suitable tool, in which the double-sided face washers are pressed into the outer tube and at the same time the inner tube is pressed into the central opening of the face washers, sometimes with a corresponding , slight material deformation, which results in a firm positive and non-positive cohesion of all screen parts with each other.
  • the described form of the shield can also be made differently; for example, the end ring disks can also be cap-shaped, in which case they are then slipped over the outer tube 16 with inwardly directed ring flanges, and at the same time inner ones can be drawn from the inner bore ring flanges originating from the face washers are pressed into the interior of the inner tube 15 - here, that is to say in the area of the connection of the individual shielding brass parts, design options are open.
  • the coil with the coil former packed in the low-resistance metallic shield is connected to the coil former carrier shown in FIGS. 2a to 2d and 3a and 3b, which is constructed as follows.
  • the first part of a bobbin carrier 18a shown in FIGS. 2a and 2d - the second part corresponding to FIGS. 3a and 3b is designated by 18b - comprises a longitudinal tube 19 which is hollow on the inside and serves to enter the inner tube 15 to be inserted in the combination unit of the coil former with the coil and the shield, as flush as possible, up to one of a bearing flange 20, which is preferably integrally connected to the tube 19.
  • the first part of a coil former carrier 18a preferably consists of a suitable plastic material such as polypropylene, for example with the Description Vestolen and is formed in one piece with the support tube 19 and end bearing flange 20, the support tube 19 passing through a vertical wall 20a of the bearing flange 20 and with this and a base plate 20b vertically attached to the wall 20a to form an L-shape of the support flange 20 via medium Reinforcing ribs 21 is connected, the two legs of the L-shape also can be connected by lateral triangular ribs 22 for reinforcement.
  • a suitable plastic material such as polypropylene
  • the one partial wall 20a of the bearing flange 20 has lateral incisions 23a, 23b, which accommodate the projecting tubular projections 12 of the coil body on both sides, which after the "packing" by the Shield material extend beyond its outer dimensions.
  • the bearing tube 19 then extends approximately on both sides as far beyond the bearing flanges 20a, 20b of the coil former carrier 18, as shown in FIGS. 2a, 2b, which also represent the dimensions of the reed relay in natural size if the unit comprising the coil former is included
  • the coil and shield as well as the second flange part are pushed on.
  • the final structure of the reed relay is then completed by inserting and fixing a special high-voltage switch, which is separately manufactured in a form not to be discussed here as a vacuum glass tube with melted-in contact paddles on both sides, into the interior of the bearing tube 19.
  • a special high-voltage switch which is separately manufactured in a form not to be discussed here as a vacuum glass tube with melted-in contact paddles on both sides, into the interior of the bearing tube 19.
  • the attachment can be done, for example, by double-sided (silicone) tube pieces, which firmly press the glass tube of the reed switch, not shown in the drawings, into the inner opening of the bearing tube 19 under pressure; however, it is also possible to completely surround the vacuum glass tube with a silicone tube and then to push the whole thing into the bearing tube 19.
  • the coil ends can also be soldered to coil connecting pins arranged on the two bearing flanges 20, 20 '(not shown in the drawing).
  • the invention also makes it possible to design such a high-frequency / high-voltage reed relay as a rest relay by arranging a magnet, preferably designed as a ring magnet, in the coil former with coil and shielding unit.
  • a magnet preferably designed as a ring magnet
  • the procedure can be such that the inner diameter of the coil former 10 shown in FIG. 1 is increased somewhat so that the ring magnet has space.
  • the insertion of the inner brass tube 15 then takes place in such a way that the ring magnet required to complete the relaxation relay is shielded from the high-frequency field, that is to say it is located within the shield.
  • a high-frequency reed relay with such a structure has the technical data which is also given below, it being understood that this information does not restrict the invention, but merely specifies one exemplary embodiment in more detail. Measurements on such a reed relay have shown that the coil heats up to a maximum of 30 Kelvin when the relay is operated at 30 MHz and 5 A rms .

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Abstract

Bei einem Verfahren zur Herstellung eines Reedrelais und einem nach diesem Verfahren hergestellten Reedrelais für die Schaltung hochfrequenter Ströme bei hohen Spannungen wird vorgeschlagen, die auf einen normalen Spulenkörper mit beidseitigen Flanschen gewickelte Spule dadurch in eine niederohmige Spulenabschirmung einzubringen, daß der Spulenkörper mit Spule in ein Außenrohr eingeschoben und in den Spulenkörper selbst ein Innenrohr, jeweils aus Messing eingeschoben wird, wobei diese Teile durch beidseitig aufgesetzte und durch Preßdruck im Stoß verbundene Stirnringscheiben ergänzt werden. Die ganze Einheit aus Spulenkörper mit Spule und Abschirmung wird dann auf einen geteilten Spulenkörperträger aufgebracht und in das Lagerrohr des Spulenkörperträgers wird dann das Vakuum-Glasröhrchen des Hochfrequenz-Reedschalters noch eingesetzt und vorzugsweise mit einem Silikonschlauch festgelegt.

Description

    Stand der Technik
  • Die Erfindung geht aus von einem Verfahren nach der Gattung des Hauptanspruchs und einem Reedrelais nach der Gattung des Anspruchs 7 . Es ist bekannt, aus sogenannten Reedschaltern aufgebaute Reedrelais auf vielfältige Weise herzustellen, beispielsweise dadurch, daß man das in seinem Inneren ein Vakuum aufweisendes Glasröhrchen mit eingeschmolzenem Kontaktpaar, was den Reedschalter darstellt, zusammen mit einer das Glasröhrchen umgebenden Spulenwicklung in einen Schrumpfschlauch einbringt und diesen durch Erhitzen und einen beidseitigen Klemmvorgang nach der Erhärtung als das so gebildete Reedrelais einerseits lagernde und das Glasröhrchen gleichzeitig schützende Relaisgehäuse ausbildet.
  • Es ist auch bekannt, das Glasröhrchen des Vakuum-Reedschalters mit zugeordneter Schaltspule in ein rechteckförmiges Gehäuse mit einer offenen Seitenwand einzubringen und das Gehäuse mit einem geeigneten Kunstharz hermetisch zu vergießen, wobei die jeweiligen Anschlußkontakte nach außen geführt sind.
  • Die bekannten Reedrelais umfassen daher in üblicher Weise einen Spulenträger, der die Spule bildet und gleichzeitig das Glasröhrchen des Reedschalters so lagert, daß bei Erregung eine Bewegung der Kontaktzungen erfolgt - der Spulenkörper kann daher in einstückiger Ausbildung gleichzeitig Träger für die Spule und Gehäuse für den Reedschalter sein und bildet so insgesamt das Reedrelais.
  • Probleme können sich bei den üblichen Ausführungsformen von Reedrelais und bei deren Herstellung jedoch dann ergeben, wenn diese dazu bestimmt sind, besonders hochfrequente Ströme oder Signale zu führen (beispielsweise 30 MHz bei Strömen bis zu beispielsweise 5 A) und Betriebsspannungen, die beispielsweise bei kVSS liegen können. Bei solchen, für übliche Reedrelais ungewöhnlichen und daher extremen Betriebsbedingungen können sich Nachteile aufgrund der starken einwirkenden hochfrequenten elektromagnetischen Felder ergeben, die mindestens zu erhöhten Temperaturen im gesamten Spulen- und Relaisbereich führen, so daß sich neben einer möglichen Änderung der elektrischen Daten auch die Stabilität des Reedrelais selbst leiden kann.
  • Die Erfindung ist ausdrücklich kein sogenanntes Koax-Relais (s. DE-PS 814 915 oder Aufsatz "Schutzgaskontakte ..." von Jung (Welz in Frequenz 1960, S.392 - 394), bei dem zur Erhaltung eines gleichbleibenden Wellenwiderstandes (Kennzeichen v. Koax-Relais) über die ganze Länge und mit gleichbleibendem Abstand ein Außenrohr (Außenleiter) zum (Innenleiter) Schalter angeordnet ist. Im Gegenteil soll bei der Erfindung alles vermieden werden, was koppelt. Es soll also verhindert werden, daß etwa zur Vermeidung einer Erwärmung der Erregerspule, von HF-Bereich Energien auf die Spule gelangen.
  • Demnach liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Herstellungsverfahren für ein Reedrelais so auszugestalten und ein Reedrelais in der Weise zu schaffen, daß durch eine besonders gute niederohmige Abschirmung im Spulenbereich die nachteiligen Effekte (also Hochfrecluenzeinfluß/ Hochspannungseinfluß/Einfluß höherer Ströme) vermeidbar sind.
  • Vorteile der Erfindung
  • Das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren und das nach diesem Verfahren hergestellte Reedrelais lösen diese Aufgabe jeweils mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs bzw. des Anspruchs 7 und haben den Vorteil, daß sich eine besonders gute Widerstandsfähigkeit gegen den starken Einfluß der hochfrequenten elektromagnetischen Felder ergibt, bei gleichzeitigem kostengünstigem und einfachem Aufbau des Relais.
  • Dabei geht die Erfindung von der Erkenntnis aus, daß entgegen der üblichen Reedrelaisform eine Teilung im Bereich der Lagerung der Spule bzw. des Relais erforderlich ist, einmal um die niederohmige Spulenabschirmung zu realisieren und zum anderen, um das Vakuumglasröhrchen des Reedschalters sowie das ganze Reedrelais sicher zu lagern.
  • Vorteilhaft ist ferner, daß durch den Einsatz vorliegender Erfindung die Möglichkeit besteht, solche (Kunststoff)-Materialien für den Spulenkörper und/oder Spulenkörperträger zu verwenden, die für den Bereich der HF-Anwendungen besonders geeignete dielektrische Eigenschaften aufweisen, andererseits aber wegen einer vorhandenen, nur geringen Temperaturstabilität sonst, nämlich bei Fehlen der durch die Erfindung gewährleisteten, niederohmigen Spulenabschirmung nicht eingesetzt werden könnten, da die durch eine schlecht abgeschirmte Spule entstehende Verlustwärme solche Materialien in ihrer Stabilität stark beeinträchtigen, gegebenenfalls im Grenzbereich sogar schmelzen lassen würde.
  • Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Haptanspruch bzw. im Anspruch 7 angegebene Erfindung möglich. Die Abschirmung besteht aus einem elektrisch gut leitendem, überlicherweise metallischen Material, welches aber magnetisch nicht leitend ist, wobei besonders vorteilhaft ist die Ausbildung der Abschirmung in Form von Messingröhren und aus Messing bestehenden Stirnseiten-Stanzringen, die ferner noch beschichtet, vorzugsweise feuerverzinnt sind, daß sich bei der innigen Verbindung der separat montierten Abschirmteile eine besonders niederohmige Verbindung ergibt.
  • Eine solche Verbindung kann durch Ausübung eines geeigneten Preßdrucks in einem Werkzeug hervorgerufen werden; diese Verbindung ist dann formschlüssig und sichert ein dichtes und festes Anliegen aller Teile so, daß die elektrische Spule zusammen mit dem Spulenkörper vollständig und allseitig metallisch eingeschlossen und daher abgeschirmt ist.
    • Zeichnung
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
    • Fig. 1 in einer Schnittdarstellung den Spulenkörper mit darauf angedeutet er Spulenwicklung, beide hermetishch eingeschlossen in eine metallische Umhüllung und
    • Fig. la die Darstellung der Fig. 1 in einer Stirnansicht - lediglich Spulenkörper
    • Fig. 2a bis 2d körper einen zur Vervollständigung des Reedrelais nachträglich aufzubringenden Teil eines Spulenkörperträgers in Seitenansicht, Draufsicht, Ansicht von vorn und von unten jeweils;
    • Fig. 3a und 3b einen die Darstellung der Fig. 2a bis 2d vervollständigendes Teil des Spulenkörperträgers und
    • Fig. 4 in Draufsicht einen Stanzring, der ergänzend zu einem inneren und einem äußeren Messingrohr die metallische Abschirmung des Spulenkörpers mit Wicklung bildet.
    Beschreibung der Ausführungsbeispiele
  • Der Grundgedanke vorliegender Erfindung besteht darin, zur Herstellung eines Hochfrequenz-Reedrelais einen separaten Spulenkörper mit der elektrischen Spule zu bewickeln, diesen Spulenkörper in eine metallische Umhüllung sozusagen einzupacken, die eine niederohmige Abschirmung bildet, anschließend das Ganze mit einem geteilten Spulenkörperträger zu verbinden, der dann gleichzeitig in einem inneren Rohr den Vakuum-Reedschalter lagert und aufnimmt, mit welchem die hochfrequenten Ströme (beispielsweise 30 MHz bei beispielsweise 5 A und Betriebsspannungen von beispielsweise 5 kV ) geschaltet werden.
  • Der grundlegende Herstellungsvorgang läuft daher so ab, daß auf den in Fig. 1 mit 10 bezeichneten Spulenkörper, der aus einem mittleren Rohrteil 10a mit beidseitigen Flanschen 10b, 10b', aufgebaut ist, die Spule gewickelt wird, wobei Spulenanfang und Spulenende, wie bei 11a und 11b angedeutet, durch röhrchenförmige Löcher 12 in den Spulenflansch 10b, 10b' herausgeführt werden. In der Darstellung der Fig. 1 ist die auf den Spulenkörper 10 gewickelte Spule lediglich angedeutet und mit dem Bezugszeichen 13 versehen.
  • Diese fertige "Spule" wird dann vollständig niederohmig abgeschirmt, und zwar dadurch, daß man in die innere Ringdurchführung 14 des Spulenkörpers 10 ein erstes metallisches Rohr 15 einbringt, welches, wie auch die anderen Abschirmteile, bevorzugt aus Messing besteht und, zusamnen mit den anderen, noch zu ezwähnenden Teilen die erforderliche Hochfrequenzabschirmung bewirkt.
  • In vorteilhafter Ergänzung ist dann noch eine aus Mn-Metall bestehende magnetische Abschirmung für die Spule, vorzugsweise in folienartiger Ausbildung vorgesehen, die um den Spulenwickel überlappend herumgelegt sein kann,und die das sich durch die Ansteuerung der Spule bildende Magnetfeld sammelt und auch sicherstellt, daß durch benachbarte Relais keine gegenseitige Beeinflussung erfolgt. Die Mu-Metall-Folie besteht aus einem magnetisch besonders permeablem Material.
  • Ferner wird auf den bewickelten Spulenkörper ein Außenrohr 16 aufgeschoben, welches also den gesamten Spulenkörper mit Spule in sich aufninmt und wobei die Länge dieser beiden Rohre 15 und 16 im übrigen so bestimmt ist, daß sich - als bevorzugtes Ausführungsbeispiel - diese endständig zu beiden Seiten um einen vorgegebenen Abstand über die Längsabmessung des Spulenkörpers hinaus erstrecken, so daß die Vervollständigung der Spulenabschirmung durch das beidseitige Aufsetzen sogenannter Stirnringscheiben 17a, 17b erfolgen kann. Die Stirnringscheiben sind bevorzugt als Stanzringe ausgebildet und haben in Draufsicht die in Fig. 5 gezeigte Form, also angrenzend zur Peripherie und einander diametral gegenüberliegend zwei Durchstecklöcher 18, durch welche die die röthrchenförmigen Löcher 12 bildenden, von den Spulenflanschen ausgehenden Ringvorsprünge gesteckt werden können. Dabei sind bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel die inneren Bohrungsabmessungen und die äußeren Ringabmessungen der beidseitigen Stirnringscheiben, die bevorzugt Stanzringe sein können, so gehalten, daß sich vorzugsweise ein jeweils geringes Übermaß ergibt, daß also die Innenbohrung jeder Stanzringscheibe etwas geringer ist als der Durchmesser des Innenrohrs I5, während der Außendurchmesser jeder Stirnringscheibe vorzugsweise etwas größer ist als der Innendurchmesser des Außenrohrs 16.
  • Auf diese Weise gelingt es nämlich, alle vier Messingteile 15, 16, 17a, 17b zu einer innigen, sehr niederohmigen Verbindung, die den Spulenkörper mit Spule hermetisch einschließt, zusammenzufügen und miteinander zu verbinden.
  • Bevorzugt wird hierzu so vorgegangen, daß die hier verwendeten vier Messingteile feuerverzinnt werden und das Zusammenfügen durch einen Preßvorgang in einem geeigneten Werkzeug erfolgt, in welchem die beidseitigen Stirnringscheiben in das Außenrohr und gleichzeitig das Innenrohr in die zentrale Öffnung der Stirnringscheiben eingedrückt werden, teilweise unter entsprechender, geringfügiger Materialverformung, wodurch sich ein fester form- und kraftschlüssiger Zusammenhalt aller Schirmteile untereinander ergibt.
  • Es versteht sich natürlich, daß die geschilderte Form der Abschirmung auch anders getroffen werden kann; so können die Stirnringscheiben auch kappenförmig ausgebildet sein, wobei sie dann über das Außenrohr 16 mit nach innen gerichteten Ringflanschen übergestülpt werden und gleichzeitig können innere, von der Innenbohrung der Stirnringscheiben ausgehende Ringflansche in das Innere des Innenrohrs 15 gedrückt werden - hier, also im Bereich der Verbindung der einzelnen Abschirm-Messingteile sind daher Gestaltungsmöglichkeiten offen.
  • Anschließend wird die insoweit in die niederohmige metallische Abschirmung verpackte Spule mit Spulenkörper mit dem in den Fig. 2a bis 2d sowie 3a und 3b dargestellten Spulenkörperträger verbunden, der wie folgt aufgebaut ist.
  • Der in den Fig. 2a und 2d dargestellte erste Teil eines Spulenkörperträgers 18a - der zweite Teil entsprechend den Fig. 3a und 3b ist mit 18b bezeichnet - umfaßt ein Längsrohr 19, welches innen hohl ist und dazu dient, in das von dem inneren Rohr 15 der Kombinationseinheit Spulenkörper mit Spule und Abschirmung eingeschoben zu werden, möglichst bündig, und zwar bis zu einem, von einem mit dem Rohr 19 vorzugsweise einstückig verbundenen Lagerflansch 20. Der erste Teil eines Spulenkörperträgers 18a besteht bevorzugt aus einem geeigneten Kunststoffmaterial wie Polypropylen, etwa mit der Bezeichnung Vestolen und ist mit Trägerrohr 19 und endseitigem Lagerflansch 20 einstückig ausgebildet, wobei das Trägerrohr 19 eine vertikale Wandung 20a des Lagerflansches 20 durchsetzt und mit dieser und einer an die Wand 20a senkrecht angesetzten Fußplatte 20b zur Bildung einer L-Form des Trägerflansches 20 über mittlere Verstärkungsrippen 21 verbunden ist, wobei die beiden Schenkel der L-Form auch noch durch seitliche Dreiecksrippen 22 zur Verstärkung verbunden sein können.
  • Wie am besten der Darstellung der Fig. 2c entnommen werden kann, verfügt die eine teilwand 20a des Lagerflansches 20 über seitliche Einschnitte 23a, 23b, die die vorspringenden röhrchenförmigen Ansätze 12 des Spulenkörpers beidseitig aufnehmen, die sich ja auch nach der "Einpackung" durch das Abschirmmaterial noch über dessen Außenabmessungen hinaus erstrecken. Hierdurch ergibt sich gleichzeitig die verdrehfeste sichere Lagerung und Verankerung der Einheit Spulenkörper mit Spule und Abschirmung am Spulenkörperträger 18, wobei es sich versteht, daß nach Aufschieben dieser Einheit auf das Trägerrohr 19 der Aufbau des Spulenkörperträgers und damit auch der gesamte Aufbau des Hochfrequenz-Reedrelais sich vervollständigt dadurch, daß auf das in der Zeichenebene der Fig. 2a bis 2d nach rechts herausstehende Lagerrohr 19 noch der zweite, in den Fig. 3a und 3b dargestellte Lagerflansch 20' aufgeschoben wird. Dieser verfügt daher neben der Grundplatte 20b' und der senkrechten Wandung 20a' über einen sich röhrchenförnJig nach außen erstreckenden Ansatz 24, der über das Lagerrohr 19 geschoben wird, so daß sich eine sichere und verdrehfeste Verbindung insgesamt mit dem ersten Teil 18a des Spulenkörperträgers 18 sowie, auch hier wieder, durch seitliche Aufnahmeschlitze 23a' , 23b' gewährleistet, die formschlüssige Verankerung des Spulenkörpers mit seinen röhrchenförmigen Ansätzen 12 ergibt.
  • Im zusammengebauten Zustand erstreckt sich dann das Lagerrohr 19 etwa beidseitig so weit über die Lagerflansche 20a, 20b des Spulenkörperträgers 18 hinaus, wie in Fig. 2a, 2b gezeigt, die auch die Abmessungen des Reedrelais in natürlicher Größe darstellen, wenn die Einheit aus Spulenkörper mit Spule und Abschirmung sowie das zweite Flanschteil aufgeschoben sind.
  • Der Endaufbau des Reedrelais vervollständigt sich dann noch dadurch, daß ein spezieller Hochspannunp sschalter, der separat in hier nicht weiter zu erörternder Form als Vakuum-Glasröhrchen mit beidseitig eingeschmolzenen Kontaktpaddeln hergestellt wird, in das Innere des Lagerrohrs 19 eingebracht und festgelegt wird. Das Befestigen kann beispielsweise durch beidseitige (Silikon) Schlauchstücke erfolgen, die das eingeschobene, in den Zeichnungen nicht dargestellte Glasröhrchen des Reedschalters fest umgebend, unter Preßdruck in die innere Öffnung des Lagerrohrs 19 eingedrückt werden; es ist aber auch möglich, das Vakuum-Glasröhrchen vollständig mit einem Silikonschlauch zu umgeben und dann das Ganze in das Lagerrohr 19 einzuschieben.
  • Vor dem Einbringen des Glasröhrchens des Reedschalters können noch die Spulenenden an an den beiden Lagerflanschen 20, 20' angeordnete (in der Zeichnung nicht dargestellt) Spulenanschlußstifte angelötet werden.
  • Die Erfindung ermöglicht unter Beibehaltung der gleichen Grundkonzeption auch die Möglichkeit, ein solches Hochfrequenz/Hochspannungs-Reedrelais als Ruherelais auszubilden, indem man in der Einheit Spulenkörper mit Spule und Abschirmung noch einen Magneten, vorzugsweise als Ringmagnet ausgebildet, anordnet. Hierzu kann so vorgegangen werden, daß der Innendurchmesser des in Fig. 1 gezeigten Spulenkörpers 10 etwas vergrößert wird, so daß der Ringmagnet Platz hat. Es versteht sich, daß das Einschieben des inneren Messingrohrs 15 dann so erfolgt, daß auch der zur Vervollständigung des Ruherelais benötigte Ringmagnet gegenüber dem Hochfrequenzfeld abgeschirmt ist, sich also innerhalb der Abschirmung befindet.
  • Ein Hochfrequenz-Reedrelais mit einem solchen Aufbau verfügt über die im folgenden ergänzend noch angegebenen technischen Daten, wobei es sich versteht, daß diese Angaben die Erfindung nicht beschränken, sondern lediglich ein Ausführungsbeispiel genauer angeben.
    Figure imgb0001
     Messungen an einem solchen Reedrelais haben ergeben, daß sich die Spule bei Betrieb des Relais bei 30 MHz und 5 Aeff um maximal 30 Kelvin erwärmt.
  • Alle in der Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen und der Zeichnung dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.

Claims (19)

1. Verfahren zur Herstellung eines Reedrelais zur Schaltung von hochfrequenten Strömen, beispielsweise im Frequenzbereich von 1, 5 ... 30 MHz, und gegebenenfalls hohen Spannungen, z.B. 5 kVSS, wobei die Spule auf einen Spulenkörper gewickelt wird, in dessen Innerem sich ein im Vakuum eines Glasröhrchens eingeschmolzenes Kontaktpaar befindet, dadurch gekennzeichnet, daß die Spule auf einen Spulenkörper (10) gewickelt und anschließend mit einem metallischen Innenrohr (15), mit einem metallischen Außenrohr (16) und mit beidseitigen metallischen Stirnringscheiben (17a, 17b) zur Bildung einer niederohmigen Spulenabschirmung versehen wird, woraufhin Innenrohr und Außenrohr mit den stirnseitigen Ringscheiben durch einen weiteren Arbeitsvorgang verbunden und die Einheit aus Spulenkörper (10), Spule (13) und metallischer Abschirmung (15, 16, 17a, 17b) auf einen gesonderten Spulenkörperträger aufgebracht und der Vakuumschalter in das Lagerrohr (19) des Spulenkörperträgers (18) eingesetzt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die metallischen Abschirmteile solche relativ aufeinander bezogene Abmessungen aufweisen, daß sie durch einen unter Druck erfolgenden Preßvorgang miteinander kraftschlüssig verbunden oder auch verlötet werden, wobei in den Spulenkörper zunächst das Innenrohr eingeschoben, anschließend das metallische Außenrohr (16) aufgeschoben und die beidseitige metallische Stirnringscheiben (17a, 17b) angeordnet werden.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnringscheiben als Stanzringe hergestellt und in das Außenrohr (16) und das Innenrohr (15) in eine zentrale Ausnehmung der Stirnringscheiben eingepreßt werden und daß sämtliche Abschirmteile (15, 16,17a,17b) aus Messing sind und vor dem Zusammenpressen feuerverzinnt werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufbringen der Einheit aus Spulenkörper mit Spule und Abschirmung auf den Spulenkörperträger so erfolgt, daß diese zunächst auf das Lagerrohr (19) eines ersten Teils (18a) des Spulenkörperträgers (18) aufgeschoben werden und daß anschließend ein zweiter Teil des Spulenkörperträgers als Endstück ebenfalls auf das Lagerrohr (19) aufgeschoben wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß beim Aufschieben der Einheit aus Spulenkörper mit Spule und Abschirmung auf den ersten Teil des Spulenkörperträgers an dem Spulenkörperträger befindliche, röhrchenförmige Ansätze bildende Löcher, die die beidseitigen Stirnringscheiben durchsetzen, in Aufnahmeausnehmungen (23a, 23b; 23a', 23b) beidseitiger angrenzender Wandungen (20a, 20a') von als Lagerflansche (20, 20') ausgebildeten beidseitigen, das Lagerrohr (19) tragenden Endflanschen eingebracht werden, wodurch sich eine drehfeste und formschlüssige Verankerung der Einheit Spulenkörper mit Spulenabschirmung auf dem Spulenkörperträger ergibt.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in das Innere des Lagerrohrs (19) des Spulenkörperträgers (18) unter mindestens teilweiser Zwischenlage eines Silikonschlauchs das Vakuumröhrchen des Hochfrequenz-Reedschalters eingesetzt und festgelegt wird.
7. Reedrelais zur Schaltung von hochfrequenzten Strömen, beispielsweise im Frequenzbereich von 1,5 ... 30 MHz, und gegebenenfalls hohen Spannungen, z. B. 5 kV , wobei die Spule auf einen Spulenkörper gewickelt und in deren Innerem ein im Vakuum eines Glasröhrchens eingeschmolzenes Kontaktpaar angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Spulenkörper (10) zur Aufnahme der Spulenwicklung vorgesehen und durch Einbringen eines inneren metallischen Rohrs (15), Überziehen eines äußeren metallischen Rohrs (16) und Anordnen beidseitiger Stirnringscheiben (17a, 17b), die im Stoß jeweils miteinander verbunden sind, von einer niederohmigen Spulenabschirmung umgeben ist und daß die aus Spulenkörper (10) mit Wicklung (13) und metallischer Abschirmung (15, 16, 17a, 17b) gebildete Einheit auf das Lagerrohr (19) eines Spulenkörperträgers aufgebracht ist.
8. Reedrelais nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die aus den Einzelteilen inneres Rohr (15), äußeres Rohr (16) und beidseitige Stirnringscheiben (17a, 17b) gebildete Abschirmung durch einen aufgrund jeweils eines relativen Übermaßes gewährleisteten Preßvorgangs durch Aufweitung und hierdurch bewirkten kraftschlüssigen Sitz miteinander verbunden oder verlötet sind.
9. Reedrelais nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Spulenkörper (10) aus einem mittleren, die Spulenwicklung (13) tragenden Rohr (10a) mit beidseitigen Stirnflanschen (10b, 10b') besteht, wobei in den Stirnflanschen durch seitlich vorstehende röhrchenförmige Ansätze (12) Durchführungsöffnungen für Spulenanfang und Spulenende gebildet sind.
10. Reedrelais nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die röhrchenförmigen Ansätze (12) in den Spulenkörperflanschen (10b, 10b') enteprechend zugeordnete Durchtrittsöffnungen (18) in den die Abschirmung mit bildenden Stirnringscheiben (17a, 17b) durchsetzen und beim Zusammenfügen mit dem Spulenkörperträger (18) in entsprechende Ausnehmungen (23a, 23b; 23a', 23b') von Wandbereichen (20a, 20a') der beidseitigen Lagerflansche (20, 20') des Spulenkörperträgers (18) eingreifen zur drehfesten Lagerung und Verankerung auf diesen.
11. Reedrelais nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Spulenkörperträger (18) geteilt ist und aus einem ersten Teilstück mit einem Lagerflansch (20) und dem von diesem einstückig ausgehenden Lagerrohr (19) besteht, auf welches die Einheit aus Spulenkörper mit Wicklung und Abschirmung mit dem inneren metallischen Abschirmrohr (15) aufgeschoben ist, sowie aus eineni zweiten, einen gegenüberliegenden Lagerflansch (20') bildenden Teil, der ebenfalls auf das Lagerrohr (19) aufgeschoben ist.
12. Reedrelais nach Anspruch 1), dadurch gekennzeichnet, daß die beidseitigen Lagerflansche (20, 20') des Spulenkörperträgers
(18) jeweils L-Form aufweisen, mit einer angrenzend zu den Spulenflanschen verlaufenden Wandung (20a, 20a') und einer sich quer zu dieser und mit der Wandung (20a, 20a') über Verstärkungsrippen (21, 22) verbundenen Lagerplatte (20b, 20b').
13. Reedrelais nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Teil (18b) des Spulenkörperträgers (18) eine das Aufschieben auf das Lagerrohr (19) des anderen Spulenkörperträgerteils (18a) ermöglichende, rohrförmige Fortsetzung (24) aufweist.
14. Reedrelais nach einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Teile (15,16,17a,17b) der Abschirmung aus feuerverzinntem Messing sind und Spulenkörper (10) und Spulenkörperträger (18,18a,18b) aus Kunststoff (Nylon bzw. Polypropylen) bestehen.
15. Reedrelais nach einem der Ansprüche 7 bis 14 mit einem Ruhekontakt, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Spule und dem Innenrohr (15) ein Ringmagnet angeordnet ist.
16. Reedrelais nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringmagnet ein legierter Magnet ist.
17. Reedrelais nach einem der Ansprüche 7 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung einer ergänzenden magnetischen Abschirmung die Spulenwicklung ferner in einer Umhüllung aus magnetisch hochleitendem Material angeordnet ist.
18. Reedrelais nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Spulenwicklung in eine sich überlappende Mu-Metall-Folie eingebracht ist.
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