EP4070352A1 - Vakuumschalter - Google Patents

Vakuumschalter

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Publication number
EP4070352A1
EP4070352A1 EP20839050.0A EP20839050A EP4070352A1 EP 4070352 A1 EP4070352 A1 EP 4070352A1 EP 20839050 A EP20839050 A EP 20839050A EP 4070352 A1 EP4070352 A1 EP 4070352A1
Authority
EP
European Patent Office
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support element
vacuum
vacuum switch
base
switch
Prior art date
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Granted
Application number
EP20839050.0A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP4070352C0 (de
EP4070352B1 (de
Inventor
Thomas Heinz
Henry JENICHEN
Thomas Krull
Volker Lehmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens Energy Global GmbH and Co KG
Original Assignee
Siemens Energy Global GmbH and Co KG
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Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Energy Global GmbH and Co KG filed Critical Siemens Energy Global GmbH and Co KG
Publication of EP4070352A1 publication Critical patent/EP4070352A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP4070352C0 publication Critical patent/EP4070352C0/de
Publication of EP4070352B1 publication Critical patent/EP4070352B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/60—Switches wherein the means for extinguishing or preventing the arc do not include separate means for obtaining or increasing flow of arc-extinguishing fluid
    • H01H33/66—Vacuum switches
    • H01H33/662—Housings or protective screens
    • H01H33/66207—Specific housing details, e.g. sealing, soldering or brazing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/60—Switches wherein the means for extinguishing or preventing the arc do not include separate means for obtaining or increasing flow of arc-extinguishing fluid
    • H01H33/66—Vacuum switches
    • H01H33/662—Housings or protective screens
    • H01H33/66207—Specific housing details, e.g. sealing, soldering or brazing
    • H01H2033/6623—Details relating to the encasing or the outside layers of the vacuum switch housings

Definitions

  • the invention relates to a vacuum switch with two base elements spaced from one another and a vacuum interrupter arranged between the base elements.
  • Such vacuum switches are circuit breakers in which switching contact elements movable relative to one another are arranged in the vacuum interrupter in order to avoid or reduce a switching arc when the switching contact elements are separated.
  • the vacuum interrupter is arranged within an electrically isolating housing in an insulating gas, which is compressed to increase its dielectric strength by a high pressure in order to be able to arrange metallic components in the housing at a smaller distance from each other and thereby save space .
  • Such vacuum switches are relatively complex and expensive due to the pressurized insulating gas and also not functional in the event of a pressure drop.
  • the vacuum interrupter is alternatively or additionally coated with a plastic that replaces or supplements the dielectric function of the insulating gas. In this design, however, forces, in particular forces due to temperature changes, are transferred from the plastic to the housing of the vacuum interrupter, so that this design is only suitable for relatively small vacuum interrupter, where the forces are so low that they do not affect the vacuum interrupter to damage.
  • the invention is based on the object of specifying a vacuum scarf ter which is improved in particular with regard to its func- tional safety and the reduction of forces acting on the vacuum interrupter.
  • the object is achieved according to the invention by a vacuum switch having the features of claim 1.
  • a vacuum switch comprises two spaced apart base elements, a vacuum interrupter arranged between the Sockelelemen th and a mechanically rigid support element which is made of an insulating material.
  • the support element is connected to both base elements, surrounds the vacuum interrupter in a tube-like manner and without contact, and has several recesses. Furthermore, the support element is surrounded by an electrically non-conductive elastomer which fills the recesses in the support element and a space between the support element and the vacuum interrupter.
  • the invention combines a mechanically rigid support element of the vacuum switch with an electrically non-conductive elastomer that surrounds the support element.
  • the support element gives the vacuum switch mechanical strength by connecting the base elements of the vacuum switch to one another. Furthermore, the support element contributes to the dielectric strength, which is achieved in other types of vacuum switch by a pressurized insulating gas and / or a plastic encasing the vacuum interrupter. Because the support element surrounds the vacuum interrupter without contact and is only connected to the vacuum interrupter via the elastomer, almost no forces are transmitted from the support element to the vacuum interrupter. Changes in temperature lead to changes in the volume of the elastomer.
  • the invention thus realizes an insulating gas-free vacuum switch in which hardly any forces of a supporting structure are transferred to the vacuum interrupter and which is therefore also suitable for large vacuum interrupter.
  • the insulating gas-free design means that there are no components for gas monitoring, pressure sealing systems and pressure vessel parts.
  • a vacuum switch according to the invention can also be designed in a simple manner by a corresponding design in particular of the Tragele element for various requirements, for example, to realize certain screen geometries, creepage distances, thicknesses and / or throw distances.
  • At least one base element has a fastening flange which is connected to the support element. This enables a simple and useful connection of the support element with a Sockelele element.
  • the support element is connected to the base elements by screw connections and / or adhesive connections.
  • Screw connections can be implemented, for example, by threaded bushings introduced into the support element and enable a detachable connection between the support element and the base elements.
  • the vacuum interrupter is connected to a first base element and a movable switching contact element of the vacuum interrupter protrudes into the second base element.
  • the first Sockelele element thus carries the vacuum interrupter.
  • the vacuum interrupter can be arranged on the first base element via a fixed (non-movable) switch contact element which has an end out of the vacuum interrupter which is connected to the first base element.
  • components of a mechanism for moving the movable switch contact element can be arranged for example.
  • the first base element has a screen area which surrounds an end area of the vacuum interrupter facing the first base element like an umbrella, and a hollow cylinder area or a bolt-like solid cylinder area adjoining the screen area away from the vacuum interrupter.
  • the second base element is designed essentially as a hollow cylinder into which an end region of the vacuum interrupter facing the second base element protrudes. The base elements can thereby contribute to the shielding of electrical fields at the end areas of the vacuum interrupter.
  • the vacuum switch has an outer surface formed by the elastomer and running around the support element.
  • the outer surface formed by the elastomer can have a plurality of umbrella-like surface areas running concentrically around the support element.
  • the elastomer is also advantageously used to form the outer surface of the vacuum switch, in particular to form insulating screens to extend creepage paths for creepage currents along the outer surface of the vacuum switch.
  • the elastomer is a silicone elastomer. Silicone elastomers are UV-resistant and are therefore particularly suitable for forming an outer surface of the vacuum switch.
  • the support element is made of a plastic or a fiber-plastic composite or a ceramic material.
  • Kunststoffstof fe and fiber-plastic composites are preferred materials for the manufacture of the support element, since with them a support element with a suitable shape and with the required mechanical and dielectric properties can be produced relatively easily.
  • Ceramic material can also be used is, however, relatively brittle and heavy and therefore usually less preferred.
  • At least one recess in the support element has an oval shape.
  • Oval shapes also include shapes that have straight edges in sections, for example a "racetrack shape”. Recesses with oval shapes avoid dielectrically unfavorable corners of the recesses and enable a suitable compromise between mechanical and dielectric strength of the support element.
  • At least one recess in a support element is formed by a recess in a base body of the support element, in which at least one filler body of the support element is arranged, which is connected to the base body by an elastic web.
  • the elasticity of the web enables the filler body to be movable with respect to the base body.
  • the filler body embedded in the elastomer can move relative to the base body when the volume of the elastomer changes, in particular as a function of temperature.
  • the elastomer can "breathe" through the recess in the base body.
  • the filler body saves on elastomer, which means that the manufacturing costs for the vacuum switch can be reduced, since the material from which the support elements are made is usually cheaper than the elastomer.
  • the support element has a grid-like structure.
  • a support element with a grid-like structure is understood here to mean a support element whose recesses are distributed relatively evenly. This enables a uniform load on the support element without load-critical areas and a uniform derivation of volume changes of the elastomer through the recesses.
  • the support element has an essentially constant wall thickness. As a result, load-critical areas of the support element with very small wall thicknesses and a varying dielectric strength of the support element are advantageously avoided. Be rich of the support element that are exposed to particularly strong local loads, can of course have greater wall thicknesses than the other areas.
  • the support element is shaped in such a way that the vacuum interrupter can be pushed into the support element. This enables the vacuum switch to be installed in which the vacuum interrupter is pushed into the support element or the support element is pushed over the vacuum interrupter.
  • the support element is mounted around the vacuum interrupter and connected to the base elements and then encapsulated with the elastomer in a mold.
  • the elastomer can be applied in a simple manner after pre-assembly of the other components of the vacuum switch in a mold into which the pre-assembled vacuum switch is introduced.
  • FIG. 1 shows a sectional view of a firstmittedsbei game of a vacuum switch
  • FIG. 2 shows the vacuum switch shown in FIG. 1 in a pre-assembled state without elastomer
  • FIG. 3 shows a sectional view of a second embodiment example of a vacuum switch
  • FIG. 4 shows a sectional view of a third embodiment example of a vacuum switch
  • FIG. 5 shows a sectional view of a fourth embodiment example of a vacuum switch
  • FIG. 6 shows a sectional view of a fifth embodiment example of a vacuum switch
  • FIG. 7 shows a sectional view of a sixth embodiment example of a vacuum switch
  • FIG. 9 shows the vacuum switch shown in FIG. 8 in a pre-assembled state without elastomer.
  • Figure 1 shows a sectional view of a first embodiment of a vacuum switch 1.
  • the vacuum switch 1 comprises two spaced Sockelele elements 3, 5, a between the base elements 3, 5 te vacuum interrupter 7 and a mechanically rigid Tragele element 9, the is connected to both base elements 3, 5.
  • the support element 9 surrounds the vacuum interrupter 7 in the manner of a tube and without contact, is made of an insulating material and has a plurality of recesses 11.
  • the support element 9 is surrounded by an electrically non-conductive elastomer 13, which the recesses 11 in the support element 9, the spaces between see the support element 9 and the vacuum interrupter 7 and between tween the support element 9 and the base elements 3, 5 fills and forms an outer surface 15 of the vacuum switch 1 which extends around the support element 9.
  • FIG. 2 shows the vacuum switch 1 shown in FIG. 1 in a preassembled state without the elastomer 13.
  • the vacuum interrupter 7 has a metallic Mittelbe rich 17, two metallic end regions 19, 21 and two Isola tion areas 23, 25 on.
  • the central region 17 has a larger diameter than the end regions 19, 21 and the isolation areas 23, 25 and is rich between the Isolationsbe 23, 25 arranged.
  • the insulation areas 23, 25 are each made of an electrically non-conductive material gefer taken.
  • a first end region 19 protrudes into the first Sockelele element 3 and connects to a first Isolationsbe rich 23 on.
  • the second end area 21 protrudes into the second base element 5 and adjoins the second insulation area 23.
  • Two electrically conductive switching contact elements 27, 29 are arranged in the vacuum interrupter 7.
  • a first switching contact element 27 is firmly connected to the first end region 19 of the vacuum interrupter 7.
  • One end of the first switching contact element 27 led out of the vacuum interrupter 7 is connected to the first base element 3, for example by a screw connection (not shown).
  • the vacuum interrupter 7 is thereby connected to the first base element 3.
  • the second switch contact element 29 is by a mechanism not shown relative to the first switch contact element 27 between a first switch position in which the switch contact elements 27, 29 touch, and a second switch position shown in Figure 1, in which the switch contact elements 27, 29 are spaced from each other are movable.
  • One end of the second switch contact element 29 is led out of the vacuum interrupter 7 through an opening in the second end region 21.
  • the base elements 3, 5 are each made of a metal, for example aluminum, or an alloy.
  • Each base element 3, 5 is essentially designed as a hollow cylinder, with one end of the first base element 3 facing the vacuum interrupter 7 being designed as a screen area 31 which closes the hollow cylinder area 39 on the vacuum interrupter side and the first end area 19 of the vacuum interrupter 7 surrounds like an umbrella.
  • On the Schirmbe rich 31 is the middle from the vacuum interrupter 7 led out end of the first switch contact element 27 is arranged.
  • each base element 3, 5 has an outwardly protruding fastening flange 33, 35, which forms an end of the base element 3, 5 facing away from the vacuum interrupter 7 and is connected to one end of the support element 9, for example by (not shown) screw connections and / or an adhesive connection.
  • the support element 9 connects the two base elements 3, 5 with one another and surrounds the vacuum interrupter 7 and the base elements 3, 5 up to their fastening flanges 33, 35.
  • the support element 9 is in the form of a hollow cylinder, the cylinder wall of which has the recesses 11.
  • a central section of the support element 9 surrounding the vacuum interrupter 7 has a plurality of recesses 11, which each extend essentially along an entire longitudinal extension of the vacuum interrupter 7, whereby the longitudinal extension is understood to mean the extent of the vacuum interrupter 7 between its end regions 19, 21 will.
  • each end section of the support element 9 also has a plurality of recesses 11 in the region of a base element 3, 5 in each case.
  • Each recess 11 has two edges running parallel to a longitudinal axis of the vacuum switch 1, which are connected to one another by curved edges, so that the recess 11 has an oval shape ("racetrack shape") composed of the straight and curved edges the carrying element ment 9 has a grid-like structure.
  • the support element 9 is made, for example, of a plastic, a fiber-plastic composite or a ceramic material.
  • the elastomer 13 is, for example, a silicone elastomer.
  • the Tragele element 9 is first mounted around the vacuum interrupter 7 and connected to the base elements 3, 5.
  • the support element 9 is pushed over the vacuum interrupter 7 and the first base element 3 and connected to the fastening flange 33 of the first base element 3 and then the second base element 5 is pushed into the support element 9 and the fastening flange 35 of the second base element 5 is connected to the Support element 9 connected.
  • the support element 9 can analogously first be connected to the second base element 5 and then to the first base element 3.
  • Figure 2 shows the pre-assembled vacuum switch 1.
  • the pre-assembled vacuum switch 1 is encapsulated in a mold with the elastomer 13, the recesses 11 in the support element 9 and the spaces between the support element 9 and the vacuum interrupter 7 and between the support element 9 and the base elements 3, 5 are filled with the elastomer 13 and the outer surface 15 of the vacuum scarf age 1 is formed.
  • Figure 3 shows a sectional view of a second embodiment of a vacuum switch 1.
  • This Ausry approximately differs from the first embodiment shown in Figures 1 and 2 only in that the outer surface 15 formed by the elastomer 13 several umbrella-like, concentric around the Has surface regions 37 running around support element 9.
  • the creepage distances for creepage currents along the outer surface 15 are advantageously extended.
  • Figure 4 shows a sectional view of a third embodiment of a vacuum switch 1.
  • This Ausry- Example differs from the second embodiment shown in Figure 3 on the one hand in that the fastening flange 33 of the first base element 3 is arranged in the vicinity of the first end region 19 of the vacuum interrupter 7 and the fastening flange 35 of the second base element 5 in the vicinity of the second End region 21 of the vacuum interrupter 7 is arranged.
  • the support element 9 thus extends essentially only around the vacuum interrupter 7.
  • a first section of the support element 9 running around the first insulation region 23 has a smaller diameter than a second section running around the second insulation region 25 and an adjacent section of the central region 17.
  • the support element 9 expands from the first section to the second section, so that the support element 9 can only be pushed over the vacuum interrupter 7 in the direction from the first end region 19 to the second end region 21.
  • the outer surface 15 of the vacuum switch 1 formed by the elastomer 13 around the support element 9 also expands accordingly.
  • the support element 9 also has recesses 11 in the first section and in the second section. Compared to the exemplary embodiment shown in Figure 2, the support element 9 is thus shorter and its first section has a smaller distance from the vacuum switch tube 7, whereby material, in particular expensive elastomer material, can be saved and thus the material costs for the vacuum switch 1 reduced can be.
  • Figure 5 shows a sectional view of a fourth embodiment of a vacuum switch 1.
  • This Aussten approximately example differs from the third embodiment shown in Figure 4 by the design of the first base element 3.
  • Away from the vacuum interrupter 7 closes on the screen area 31 of the first base element 3 does not have a hollow cylinder area 39 but a bolt-like full cylinder area 41 which has a smaller diameter than the screen area 31.
  • the full cylinder area 41 can include at least one screw that is sen area runs in order to fasten the first switch contact element 27 to the first base element 3.
  • the first base element 3 can have a base body through which at least one screw is guided into the first switch contact element 27 in the longitudinal direction.
  • the base body in the solid cylinder area 41 is not designed as a solid solid cylinder, but has at least one bore for a screw. However, together with the at least one screw, the base body then essentially forms a full cylinder in the full cylinder area 41.
  • the first switching contact element 27 can, however, also be connected to the first base element 3 in some other way, for example by welding or shrinking.
  • the solid cylinder area 41 can be designed as a solid one-piece solid cylinder. Compared to the third embodiment shown in FIG. 4, the smaller diameter of the first base element 3 in the full cylinder area 41 saves material for the first base element 3 and for the elastomer 13 and the weight of the vacuum switch 1 is reduced.
  • FIG. 6 shows a sectional view of a fifth exemplary embodiment of a vacuum switch 1.
  • This exemplary embodiment differs from the exemplary embodiment shown in FIG. 5 in that the shield area 31 of the first base element 3 protrudes obliquely from the solid cylinder area 41 to the vacuum interrupter 7 and one the Vollzy cylinder area 41 on the vacuum interrupter side extending central area 43 on which the led out of the vacuum interrupter 7 end of the first switching contact element 27 is arranged.
  • the solid cylinder area 41 can include at least one screw that runs through this area in order to fasten the first switch contact element 27 to the first base element 3.
  • FIG. 6 shows a sectional view of a fifth exemplary embodiment of a vacuum switch 1.
  • the support element 9 extends as far as the ends of both base elements 3, 5 on the vacuum interrupter compared to the third adoptedsbei shown in Figure 4 game material for the first base element 3 and for the elastomer 13 is saved and the weight of the vacuum switch 1 is reduced.
  • FIG. 7 shows a sectional view of a sixth exemplary embodiment of a vacuum switch 1.
  • This exemplary embodiment differs from the exemplary embodiment shown in FIG. 3 only in that the second base element 5 is shorter than the first base element 3 and the vacuum tube 7 is not in the middle in the vacuum switch 1 is arranged.
  • FIGS. 8 and 9 show a seventh exemplary embodiment of a vacuum switch 1.
  • This exemplary embodiment differs from the exemplary embodiment shown in FIG. 4 essentially only in the design of the recesses 11 in the support elements 9.
  • Each recess 11 in a support element 9 is formed by an oval recess 11.1 in a base body 9.6 of the support element 9, in which at least one filler body 9.7 of the support element 9 is arranged, which is connected to the base body 9.6 by a web 9.8.
  • Each web 9.8 is narrow and thus made elastic, so that the filler 9.7, which is connected to the base body 9.6, can be moved relative to the base body 9.6.
  • FIG. 8 shows a sectional representation of the vacuum switch 1.
  • FIG. 9 shows the vacuum switch 1 shown in FIG. 8 in a pre-assembled state without the elastomer 13.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Vakuumschalter (1). Der Vakuumschalter (1) umfasst zwei voneinander beabstandete Sockelelemente (3, 5), eine zwischen den Sockelelementen (3, 5) angeordnete Vakuumschaltröhre (7) und ein mechanisch steifes Tragelement (9), das aus einem Isolierstoff gefertigt ist. Das Tragelement (9) ist mit beiden Sockelelementen (3, 5) verbunden, umgibt die Vakuumschaltröhre (7) rohrartig und berührungsfrei und weist mehrere Ausnehmungen (11) auf. Ferner ist das Tragelement (9) von einem elektrisch nichtleitenden Elastomer (13) umgeben, das die Ausnehmungen (11) in dem Tragelement (9) und einen Zwischenraum zwischen dem Tragelement (9) und der Vakuumschaltröhre (7) ausfüllt.

Description

Beschreibung
Vakuumschalter
Die Erfindung betrifft einen Vakuumschalter mit zwei vonei nander beabstandeten Sockelelementen und einer zwischen den Sockelelementen angeordneten Vakuumschaltröhre.
Derartige Vakuumschalter sind Leistungsschalter, bei denen relativ zueinander bewegbare Schaltkontaktelemente in der Va- kuumschaltröhre angeordnet sind, um einen Schaltlichtbogen beim Trennen der Schaltkontaktelemente zu vermeiden oder zu reduzieren. Bei einer bekannten Bauform von Vakuumschaltern wird die Vakuumschaltröhre innerhalb eines elektrisch isolie renden Gehäuses in einem Isoliergas angeordnet, das zur Erhö hung seiner Durchschlagsfestigkeit durch einen hohen Druck komprimiert wird, um metallische Komponenten in dem Gehäuse in geringerem Abstand voneinander anordnen zu können und dadurch Bauraum einzusparen. Derartige Vakuumschalter sind aufgrund des unter Druck stehenden Isoliergases relativ auf wändig und kostspielig und außerdem bei einem Druckabfall nicht funktionsfähig. Bei einer anderen Bauform von Vakuum schaltern wird die Vakuumschaltröhre alternativ oder zusätz lich mit einem Kunststoff ummantelt, der die dielektrische Funktion des Isoliergases ersetzt oder ergänzt. Bei dieser Bauform werden jedoch Kräfte, insbesondere Kräfte infolge von Temperaturänderungen, von dem Kunststoff auf das Gehäuse der Vakuumschaltröhre übertragen, so dass diese Bauform nur für relativ kleine Vakuumschaltröhren geeignet ist, bei denen die auftretenden Kräfte so gering sind, dass sie die Vakuum schaltröhre nicht beschädigen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Vakuumschal ter anzugeben, der insbesondere hinsichtlich seiner Funkti onssicherheit und der Reduzierung von auf die Vakuumschalt röhre wirkenden Kräfte verbessert ist. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Vakuumschalter mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Ein erfindungsgemäßer Vakuumschalter umfasst zwei voneinander beabstandete Sockelelemente, eine zwischen den Sockelelemen ten angeordnete Vakuumschaltröhre und ein mechanisch steifes Tragelement, das aus einem Isolierstoff gefertigt ist. Das Tragelement ist mit beiden Sockelelementen verbunden, umgibt die Vakuumschaltröhre rohrartig und berührungsfrei und weist mehrere Ausnehmungen auf. Ferner ist das Tragelement von ei nem elektrisch nichtleitenden Elastomer umgeben, das die Aus nehmungen in dem Tragelement und einen Zwischenraum zwischen dem Tragelement und der Vakuumschaltröhre ausfüllt.
Die Erfindung kombiniert ein mechanisch steifes Tragelement des Vakuumschalters mit einem elektrisch nichtleitenden Elastomer, das das Tragelement umgibt. Das Tragelement ver leiht dem Vakuumschalter mechanische Festigkeit, indem es die Sockelelemente des Vakuumschalters miteinander verbindet. Ferner trägt das Tragelement zur dielektrischen Festigkeit bei, die bei anderen Bauformen von Vakuumschaltern durch ein unter Druck stehendes Isoliergas und/oder einen die Vakuum schaltröhre ummantelnden Kunststoff erreicht wird. Dadurch, dass das Tragelement die Vakuumschaltröhre berührungsfrei umgibt und nur über das Elastomer mit der Vakuumschaltröhre in Verbindung steht, werden von dem Tragelement so gut wie keine Kräfte auf die Vakuumschaltröhre übertragen. Tempera turänderungen führen zwar zu Volumenänderungen des Elasto mers. Diese werden jedoch durch die Ausnehmungen in dem Tra gelement nach außen abgeleitet und erzeugen daher nur geringe Spannungen an der Vakuumschaltröhre. Bildlich gesprochen kann das Elastomer durch die Ausnehmungen in dem Tragelement „at men". Die Erfindung realisiert also einen isoliergasfreien Vakuum- schalter, bei dem kaum Kräfte einer Tragstruktur auf die Va- kuumschaltröhre übertragen werden und der somit auch für gro ße Vakuumschaltröhren geeignet ist. Durch die isoliergasfreie Ausführung entfallen insbesondere Bauteile zur Gasüberwa chung, Druckdichtsysteme und Druckbehälterteile. Ein erfin dungsgemäßer Vakuumschalter kann außerdem in einfacher Weise durch eine entsprechende Gestaltung insbesondere des Tragele ments für verschiedene Anforderungen ausgelegt werden, um beispielsweise bestimmte Schirmgeometrien, Kriechwege, Dicken und/oder Schlagweiten zu realisieren.
Bei einer Ausgestaltung des Vakuumschalters weist wenigstens ein Sockelelement einen Befestigungsflansch auf, der mit dem Tragelement verbunden ist. Dies ermöglicht eine einfache und zweckmäßige Verbindung des Tragelements mit einem Sockelele ment.
Bei einer weiteren Ausgestaltung des Vakuumschalters ist das Tragelement durch Schraubverbindungen und/oder Klebeverbin dungen mit den Sockelelementen verbunden. Schraubverbindungen können beispielsweise durch in das Tragelement eingebrachte Gewindebuchsen realisiert werden und ermöglichen eine lösbare Verbindung des Tragelements mit den Sockelelementen.
Bei einer weiteren Ausgestaltung des Vakuumschalters ist die Vakuumschaltröhre mit einem ersten Sockelelement verbunden und ein bewegbares Schaltkontaktelement der Vakuumschaltröhre ragt in das zweite Sockelelement hinein. Das erste Sockelele ment trägt somit die Vakuumschaltröhre. Beispielsweise kann die Vakuumschaltröhre an dem ersten Sockelelement über ein feststehendes (nicht bewegbares) Schaltkontaktelement ange ordnet sein, das ein aus der Vakuumschaltröhre herausgeführ tes Ende aufweist, welches mit dem ersten Sockelelement ver bunden ist. In dem zweiten Sockelelement können beispielswei se Bauteile eines Mechanismus zum Bewegen des bewegbaren Schaltkontaktelements angeordnet sein. Bei einer weiteren Ausgestaltung des Vakuumschalters weist das erste Sockelelement einen Schirmbereich, der einen dem ersten Sockelelement zugewandten Endbereich der Vakuumschalt röhre schirmartig umgibt, und einen sich vakuumschaltröhren abseitig an den Schirmbereich anschließenden Hohlzylinderbe reich oder bolzenartigen Vollzylinderbereich auf. Bei einer weiteren Ausgestaltung des Vakuumschalters ist das zweite So ckelelement im Wesentlichen als ein Hohlzylinder ausgebildet, in den ein dem zweiten Sockelelement zugewandter Endbereich der Vakuumschaltröhre hineinragt. Die Sockelelemente können dadurch zum Abschirmen elektrischer Felder an den Endberei chen der Vakuumschaltröhre beitragen.
Bei einer weiteren Ausgestaltung des Vakuumschalters weist der Vakuumschalter eine von dem Elastomer gebildete Außen oberfläche auf, die um das Tragelement herum verläuft. Insbe sondere kann die von dem Elastomer gebildete Außenoberfläche mehrere schirmartige, konzentrisch um das Tragelement herum verlaufende Oberflächenbereiche aufweisen. Bei diesen Ausge staltungen des Vakuumschalters wird das Elastomer vorteilhaft auch zur Ausbildung der Außenoberfläche des Vakuumschalters verwendet, insbesondere zur Ausbildung von Isolierschirmen zur Verlängerung von Kriechwegen für Kriechströme entlang der Außenoberfläche des Vakuumschalters.
Bei einer weiteren Ausgestaltung des Vakuumschalters ist das Elastomer ein Silikonelastomer. Silikonelastomere sind UV- beständig und eignen sich daher insbesondere zur Bildung ei ner Außenoberfläche des Vakuumschalters.
Bei einer weiteren Ausgestaltung des Vakuumschalters ist das Tragelement aus einem Kunststoff oder einem Faser-Kunststoff- Verbund oder einem keramischen Material gefertigt. Kunststof fe und Faser-Kunststoff-Verbunde sind bevorzugte Materialen für die Fertigung des Tragelements, da mit ihnen relativ ein fach ein Tragelement mit einer geeigneten Form und mit den erforderlichen mechanischen und dielektrischen Eigenschaften herstellbar ist. Keramisches Material kann auch verwendet werden, ist jedoch relativ spröde und schwer und daher in der Regel weniger bevorzugt.
Bei einer weiteren Ausgestaltung des Vakuumschalters weist wenigstens eine Ausnehmung in dem Tragelement eine ovale Form auf. Unter ovale Formen werden hier auch Formen gerechnet, die abschnittsweise gerade Ränder aufweisen, beispielsweise eine „Rennbahnform". Durch Ausnehmungen mit ovalen Formen werden dielektrisch ungünstige Ecken der Ausnehmungen vermie den und ein geeigneter Kompromiss zwischen mechanischer und dielektrischer Festigkeit des Tragelements ermöglicht.
Bei einer weiteren Ausgestaltung des Vakuumschalters wird we nigstens eine Ausnehmung in einem Tragelement durch eine Aus sparung in einem Grundkörper des Tragelements gebildet, in der wenigstens ein Füllkörper des Tragelements angeordnet ist, der mit dem Grundkörper durch einen elastischen Steg verbunden ist. Die Elastizität des Stegs ermöglicht, dass der Füllkörper gegenüber dem Grundkörper bewegbar ist. Dadurch kann sich der in das Elastomer eingebettete Füllkörper gegen über dem Grundkörper bewegen, wenn sich das Volumen des Elastomers, insbesondere temperaturabhängig, ändert. Trotz des Füllkörpers kann das Elastomer also durch die Aussparung in dem Grundkörper „atmen". Durch den Füllkörper wird Elasto mer eingespart, wodurch die Herstellungskosten für den Vaku umschalter reduziert werden können, da das Material, aus dem die Tragelemente gefertigt sind, in der Regel billiger als das Elastomer ist.
Bei einer weiteren Ausgestaltung des Vakuumschalters weist das Tragelement eine gitterartige Struktur auf. Unter einem Tragelement mit einer gitterartigen Struktur wird hier ein Tragelement verstanden, dessen Ausnehmungen relativ gleichmä ßig verteilt sind. Dadurch wird eine gleichmäßige Belastung des Tragelements ohne belastungskritische Bereiche und eine gleichmäßige Ableitung von Volumenänderungen des Elastomers durch die Ausnehmungen ermöglicht. Bei einer weiteren Ausgestaltung des Vakuumschalters weist das Tragelement eine im Wesentlichen konstante Wanddicke auf. Dadurch werden belastungskritische Bereiche des Tragelements mit sehr geringen Wanddicken und eine variierende dielektri sche Festigkeit des Tragelements vorteilhaft vermieden. Be reiche des Tragelements, die besonders starken lokalen Belas tungen ausgesetzt sind, können natürlich größere Wanddicken als die übrigen Bereiche aufweisen.
Bei einer weiteren Ausgestaltung des Vakuumschalters ist das Tragelement derart geformt, dass die Vakuumschaltröhre in das Tragelement hineinschiebbar ist. Dies ermöglicht eine Montage des Vakuumschalters, bei der die Vakuumschaltröhre in das Tragelement geschoben oder das Tragelement über die Vakuum schaltröhre geschoben wird.
Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Herstellen eines erfindungsgemäßen Vakuumschaltschalters wird das Tragelement um die Vakuumschaltröhre herum montiert und mit den So ckelelementen verbunden und anschließend in einer Gießform mit dem Elastomer umgossen.
Dadurch kann das Elastomer in einfacher Weise nach einer Vor montage der anderen Komponenten des Vakuumschalters in einer Gießform, in die der vormontierte Vakuumschaltschalter einge bracht wird, appliziert werden.
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusam menhang mit der folgenden Beschreibung von Ausführungsbei spielen, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläu tert werden. Dabei zeigen:
FIG 1 eine Schnittdarstellung eines ersten Ausführungsbei spiels eines Vakuumschalters, FIG 2 den in Figur 1 gezeigten Vakuumschalter in einem vor montierten Zustand ohne Elastomer,
FIG 3 eine Schnittdarstellung eines zweiten Ausführungsbei spiels eines Vakuumschalters,
FIG 4 eine Schnittdarstellung eines dritten Ausführungsbei spiels eines Vakuumschalters,
FIG 5 eine Schnittdarstellung eines vierten Ausführungsbei spiels eines Vakuumschalters,
FIG 6 eine Schnittdarstellung eines fünften Ausführungsbei spiels eines Vakuumschalters,
FIG 7 eine Schnittdarstellung eines sechsten Ausführungs beispiels eines Vakuumschalters,
FIG 8 eine Schnittdarstellung eines siebten Ausführungsbei spiels eines Vakuumschalters,
FIG 9 den in Figur 8 gezeigten Vakuumschalter in einem vor montierten Zustand ohne Elastomer.
Einander entsprechende Teile sind in den Figuren mit densel ben Bezugszeichen versehen.
Figur 1 (FIG 1) zeigt eine Schnittdarstellung eines ersten Ausführungsbeispiels eines Vakuumschalters 1. Der Vakuum schalter 1 umfasst zwei voneinander beabstandete Sockelele mente 3, 5, eine zwischen den Sockelelementen 3, 5 angeordne te Vakuumschaltröhre 7 und ein mechanisch steifes Tragele ment 9, das mit beiden Sockelelementen 3, 5 verbunden ist.
Das Tragelement 9 umgibt die Vakuumschaltröhre 7 rohrartig und berührungsfrei, ist aus einem Isolierstoff gefertigt und weist mehrere Ausnehmungen 11 auf. Das Tragelement 9 ist von einem elektrisch nichtleitenden Elastomer 13 umgeben, das die Ausnehmungen 11 in dem Tragelement 9, die Zwischenräume zwi- sehen dem Tragelement 9 und der Vakuumschaltröhre 7 und zwi schen dem Tragelement 9 und den Sockelelementen 3, 5 ausfüllt und eine Außenoberfläche 15 des Vakuumschalters 1 bildet, die um das Tragelement 9 herum verläuft.
Figur 2 (FIG 2) zeigt den in Figur 1 dargestellten Vakuum schalter 1 in einem vormontierten Zustand ohne das Elasto mer 13.
Die Vakuumschaltröhre 7 weist einen metallischen Mittelbe reich 17, zwei metallische Endbereiche 19, 21 und zwei Isola tionsbereiche 23, 25 auf. Der Mittelbereich 17 weist einen größeren Durchmesser als die Endbereiche 19, 21 und die Iso lationsbereiche 23, 25 auf und ist zwischen den Isolationsbe reichen 23, 25 angeordnet. Die Isolationsbereiche 23, 25 sind jeweils aus einem elektrisch nichtleitenden Material gefer tigt. Ein erster Endbereich 19 ragt in das erste Sockelele ment 3 hinein und schließt sich an einen ersten Isolationsbe reich 23 an. Der zweite Endbereich 21 ragt in das zweite So ckelelement 5 hinein und schließt sich an den zweiten Isola tionsbereich 23 an.
In der Vakuumschaltröhre 7 sind zwei elektrisch leitfähige Schaltkontaktelemente 27, 29 angeordnet. Dabei ist ein erstes Schaltkontaktelement 27 fest mit dem ersten Endbereich 19 der Vakuumschaltröhre 7 verbunden. Ein aus der Vakuumschaltröh re 7 herausgeführtes Ende des ersten Schaltkontaktelements 27 ist mit dem ersten Sockelelement 3 verbunden, beispielsweise durch eine (nicht dargestellte) Schraubverbindung. Dadurch ist die Vakuumschaltröhre 7 mit dem ersten Sockelelement 3 verbunden. Das zweite Schaltkontaktelement 29 ist durch einen nicht dargestellten Mechanismus relativ zu dem ersten Schalt kontaktelement 27 zwischen einer ersten Schaltstellung, in der sich die Schaltkontaktelemente 27, 29 berühren, und einer in Figur 1 gezeigten zweiten Schaltstellung, in der die Schaltkontaktelemente 27, 29 voneinander beabstandet sind, bewegbar. Ein Ende des zweiten Schaltkontaktelements 29 ist durch eine Öffnung in dem zweiten Endbereich 21 aus der Vaku- umschaltröhre 7 herausgeführt.
Die Sockelelemente 3, 5 sind jeweils aus einem Metall, bei spielsweise aus Aluminium, oder einer Legierung gefertigt. Jedes Sockelelement 3, 5 ist im Wesentlichen als ein Hohlzy linder ausgebildet, wobei ein der Vakuumschaltröhre 7 zuge wandtes Ende des ersten Sockelelements 3 als ein Schirmbe reich 31 ausgeführt ist, der den Hohlzylinderbereich 39 vaku- umschaltröhrenseitig verschließt und den ersten Endbereich 19 der Vakuumschaltröhre 7 schirmartig umgibt. An dem Schirmbe reich 31 ist mittig das aus der Vakuumschaltröhre 7 herausge führte Ende des ersten Schaltkontaktelements 27 angeordnet. Ferner weist jedes Sockelelement 3, 5 einen nach außen abste henden Befestigungsflansch 33, 35 auf, der ein von der Vaku- umschaltröhre 7 abgewandtes Ende des Sockelelements 3, 5 bil det und mit einem Ende des Tragelements 9 verbunden ist, bei spielsweise durch (nicht dargestellte) Schraubverbindungen und/oder eine Klebeverbindung.
Das Tragelement 9 verbindet die beiden Sockelelemente 3, 5 miteinander und umgibt die Vakuumschaltröhre 7 sowie die So ckelelemente 3, 5 bis zu deren Befestigungsflanschen 33, 35. Das Tragelement 9 hat die Form eines Hohlzylinders, dessen Zylinderwand die Ausnehmungen 11 aufweist. Dabei weist ein die Vakuumschaltröhre 7 umgebender Mittelabschnitt des Tra gelements 9 mehrere Ausnehmungen 11 auf, die sich jeweils im Wesentlichen entlang einer gesamten Längsausdehnung der Vaku- umschaltröhre 7 erstrecken, wobei unter der Längsausdehnung die Ausdehnung der Vakuumschaltröhre 7 zwischen ihren Endbe reichen 19, 21 verstanden wird. Ferner weist auch jeder End abschnitt des Tragelements 9 mehrere Ausnehmungen 11 im Be reich jeweils eines Sockelelements 3, 5 auf. Jede Ausneh mung 11 weist zwei parallel zu einer Längsachse des Vakuum schalters 1 verlaufende Ränder auf, die durch gebogene Ränder miteinander verbunden sind, so dass die Ausnehmung 11 eine durch die geraden und gebogenen Ränder zusammengesetzte ovale Form („Rennbahnform") aufweist. Insgesamt weist das Tragele- ment 9 eine gitterartige Struktur auf. Das Tragelement 9 ist beispielsweise aus einem Kunststoff, einem Faser-Kunststoff- Verbund oder einem keramischen Material gefertigt.
Das Elastomer 13 ist beispielsweise ein Silikonelastomer. Zum Herstellen des Vakuumschalters 1 wird zunächst das Tragele ment 9 um die Vakuumschaltröhre 7 herum montiert und mit den Sockelelementen 3, 5 verbunden. Beispielsweise wird dazu das Tragelement 9 über die Vakuumschaltröhre 7 und das erste So ckelelement 3 geschoben und mit dem Befestigungsflansch 33 des ersten Sockelelements 3 verbunden und danach wird das zweite Sockelelement 5 in das Tragelement 9 geschoben und der Befestigungsflansch 35 des zweiten Sockelelements 5 wird mit dem Tragelement 9 verbunden. Alternativ kann das Tragele ment 9 analog zuerst mit dem zweiten Sockelelement 5 und da nach mit dem ersten Sockelelement 3 verbunden werden. Figur 2 zeigt den dadurch vormontierten Vakuumschalter 1. Anschlie ßend wird der vormontierte Vakuumschalter 1 in einer Gießform mit dem Elastomer 13 umgossen, wobei die Ausnehmungen 11 in dem Tragelement 9 und die Zwischenräume zwischen dem Tragele ment 9 und der Vakuumschaltröhre 7 und zwischen dem Tragele ment 9 und den Sockelelementen 3, 5 mit dem Elastomer 13 aus gefüllt werden und die Außenoberfläche 15 des Vakuumschal ters 1 gebildet wird.
Figur 3 (FIG 3) zeigt eine Schnittdarstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels eines Vakuumschalters 1. Dieses Ausfüh rungsbeispiel unterscheidet sich von dem in den Figuren 1 und 2 gezeigten ersten Ausführungsbeispiel lediglich dadurch, dass die von dem Elastomer 13 gebildete Außenoberfläche 15 mehrere schirmartige, konzentrisch um das Tragelement 9 herum verlaufende Oberflächenbereiche 37 aufweist. Gegenüber dem in den Figuren 1 und 2 gezeigten ersten Ausführungsbeispiel wer den dadurch Kriechwege für Kriechströme entlang der Außen oberfläche 15 vorteilhaft verlängert.
Figur 4 (FIG 4) zeigt eine Schnittdarstellung eines dritten Ausführungsbeispiels eines Vakuumschalters 1. Dieses Ausfüh- rungsbeispiel unterscheidet sich von dem in Figur 3 gezeigten zweiten Ausführungsbeispiel zum einen dadurch, dass der Be festigungsflansch 33 des ersten Sockelelements 3 in der Nähe des ersten Endbereichs 19 der Vakuumschaltröhre 7 angeordnet ist und der Befestigungsflansch 35 des zweiten Sockelele ments 5 in der Nähe des zweiten Endbereichs 21 der Vakuum schaltröhre 7 angeordnet ist. Das Tragelement 9 erstreckt sich somit im Wesentlichen nur um die Vakuumschaltröhre 7 herum. Außerdem weist ein um den ersten Isolationsbereich 23 herum verlaufender erster Abschnitt des Tragelements 9 einen geringeren Durchmesser als ein zweiter Abschnitt auf, der um den zweiten Isolationsbereich 25 und einen daran grenzenden Abschnitt des Mittelbereichs 17 herum verläuft. Mit anderen Worten weitet sich das Tragelement 9 von dem ersten Abschnitt zu dem zweiten Abschnitt hin, so dass das Tragelement 9 nur in der Richtung von dem ersten Endbereich 19 zu dem zweiten Endbereich 21 hin über die Vakuumschaltröhre 7 geschoben wer den kann. Entsprechend weitet sich auch die von dem Elasto mer 13 um das Tragelement 9 herum gebildete Außenoberflä che 15 des Vakuumschalters 1. Ferner weist das Tragelement 9 in dem ersten Abschnitt und in dem zweiten Abschnitt jeweils Ausnehmungen 11 auf. Gegenüber dem in Figur 2 gezeigten Aus führungsbeispiel ist das Tragelement 9 somit kürzer und sein erster Abschnitt weist einen kleineren Abstand von der Vaku- umschaltröhre 7 auf, wodurch Material, insbesondere teures Elastomermaterial, eingespart werden kann und somit die Mate rialkosten für den Vakuumschalter 1 gesenkt werden können.
Figur 5 (FIG 5) zeigt eine Schnittdarstellung eines vierten Ausführungsbeispiels eines Vakuumschalters 1. Dieses Ausfüh rungsbeispiel unterscheidet sich von dem in Figur 4 gezeigten dritten Ausführungsbeispiel durch die Ausführung des ersten Sockelelements 3. Abseitig der Vakuumschaltröhre 7 schließt sich an den Schirmbereich 31 des ersten Sockelelements 3 nicht ein Hohlzylinderbereich 39 sondern ein bolzenartiger Vollzylinderbereich 41 an, der einen geringeren Durchmesser als der Schirmbereich 31 aufweist. Der Vollzylinderbereich 41 kann dabei wenigstens eine Schraube umfassen, die durch die- sen Bereich verläuft, um das erste Schaltkontaktelement 27 an dem ersten Sockelelement 3 zu befestigen. Mit anderen Worten kann das erste Sockelelement 3 einen Grundkörper aufweisen, durch den in Längsrichtung wenigstens eine Schraube in das erste Schaltkontaktelement 27 geführt ist. In diesem Fall ist der Grundkörper in dem Vollzylinderbereich 41 also nicht als ein massiver Vollzylinder ausgebildet, sondern weist wenigs tens eine Bohrung für eine Schraube auf. Zusammen mit der we nigstens einen Schraube bildet der Grundkörper dann im Voll zylinderbereich 41 jedoch im Wesentlichen einen Vollzylinder. Das erste Schaltkontaktelement 27 kann aber auch auf andere Weise, beispielsweise durch Schweißen oder Schrumpfen, mit dem ersten Sockelelement 3 verbunden sein. In diesem Fall kann der Vollzylinderbereich 41 als ein massiver einteiliger Vollzylinder ausgebildet sein. Gegenüber dem in Figur 4 ge zeigten dritten Ausführungsbeispiel wird durch den geringeren Durchmesser des ersten Sockelelements 3 im Vollzylinderbe reichs 41 Material für das erste Sockelelement 3 und für das Elastomer 13 eingespart und das Gewicht des Vakuumschalters 1 wird reduziert.
Figur 6 (FIG 6) zeigt eine Schnittdarstellung eines fünften Ausführungsbeispiels eines Vakuumschalters 1. Dieses Ausfüh rungsbeispiel unterscheidet sich von dem in Figur 5 gezeigten Ausführungsbeispiel dadurch, dass der Schirmbereich 31 des ersten Sockelelements 3 schräg von dem Vollzylinderbereich 41 zu der Vakuumschaltröhre 7 hin absteht und einen den Vollzy linderbereich 41 vakuumschaltröhrenseitig verlängernden Zent ralbereich 43 aufweist, an dem das aus der Vakuumschaltröh re 7 herausgeführte Ende des ersten Schaltkontaktelements 27 angeordnet ist. Wie in dem in Figur 5 gezeigten Ausführungs beispiel kann der Vollzylinderbereich 41 dabei wenigstens ei ne Schraube umfassen, die durch diesen Bereich verläuft, um das erste Schaltkontaktelement 27 an dem ersten Sockelele ment 3 zu befestigen. Ferner erstreckt sich das Tragelement 9 im Unterschied zu dem in Figur 5 gezeigten Ausführungsbei spiel bis zu den vakuumschaltröhrenabseitigen Enden beider Sockelelemente 3, 5. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel wird gegenüber dem in Figur 4 gezeigten dritten Ausführungsbei spiel Material für das erste Sockelelement 3 und für das Elastomer 13 eingespart und das Gewicht des Vakuumschalters 1 wird reduziert.
Figur 7 (FIG 7) zeigt eine Schnittdarstellung eines sechsten Ausführungsbeispiels eines Vakuumschalters 1. Dieses Ausfüh rungsbeispiel unterscheidet sich von dem in Figur 3 gezeigten Ausführungsbeispiel lediglich dadurch, dass das zweite So ckelelement 5 kürzer als das erste Sockelelement 3 ist und die Vakuumröhre 7 nicht mittig in dem Vakuumschalter 1 ange ordnet ist.
Die Figuren 8 und 9 (FIG 8 und FIG 9) zeigen ein siebtes Aus führungsbeispiel eines Vakuumschalters 1. Dieses Ausführungs beispiel unterscheidet sich von dem in Figur 4 gezeigten Aus führungsbeispiel im Wesentlichen nur durch die Ausführung der Ausnehmungen 11 in den Tragelementen 9. Jede Ausnehmung 11 in einem Tragelement 9 wird durch eine ovale Aussparung 11.1 in einem Grundkörper 9.6 des Tragelements 9 gebildet, in der we nigstens ein Füllkörper 9.7 des Tragelements 9 angeordnet ist, der mit dem Grundkörper 9.6 durch einen Steg 9.8 verbun den ist. Jeder Steg 9.8 ist schmal und dadurch elastisch aus geführt, so dass der durch ihn mit dem Grundkörper 9.6 ver bundene Füllkörper 9.7 gegenüber dem Grundkörper 9.6 bewegbar ist. Dadurch können sich die in das Elastomer 13 eingebette ten Füllkörper 9.7 gegenüber den Grundkörpern 9.6 bewegen, wenn sich das Volumen des Elastomers 13, insbesondere tempe raturabhängig, ändert. Durch die Füllkörper 9.7 wird Elasto mer 13 eingespart, wodurch die Herstellungskosten für den Va kuumschalter 1 reduziert werden können, da das Material, aus dem die Tragelemente 9 gefertigt sind, in der Regel billiger als das Elastomer 13 ist. Figur 8 zeigt eine Schnittdarstel lung des Vakuumschalters 1. Figur 9 zeigt analog zu Figur 2 den in Figur 8 dargestellten Vakuumschalter 1 in einem vor montierten Zustand ohne das Elastomer 13. Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungs beispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.

Claims

Patentansprüche
1. Vakuumschalter (1), umfassend
- zwei voneinander beabstandete Sockelelemente (3, 5),
- eine zwischen den Sockelelementen (3, 5) angeordnete Vaku- umschaltröhre (7) und
- ein mechanisch steifes Tragelement (9), das mit beiden So ckelelementen (3, 5) verbunden ist, die Vakuumschaltröhre (7) rohrartig und berührungsfrei umgibt, aus einem Isolierstoff gefertigt ist und mehrere Ausnehmungen (11) aufweist, wobei
- das Tragelement (9) von einem elektrisch nichtleitenden Elastomer (13) umgeben ist, das die Ausnehmungen (11) in dem Tragelement (9) und einen Zwischenraum zwischen dem Tragele ment (9) und der Vakuumschaltröhre (7) ausfüllt.
2. Vakuumschalter (1) nach Anspruch 1, wobei wenigstens ein Sockelelement (3, 5) einen Befestigungs flansch (33, 35) aufweist, der mit dem Tragelement (9) ver bunden ist.
3. Vakuumschalter (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Tragelement (9) durch Schraubverbindungen und/oder Klebeverbindungen mit den Sockelelementen (3, 5) verbunden ist.
4. Vakuumschalter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprü che, wobei die Vakuumschaltröhre (7) mit einem ersten Sockelele ment (3) verbunden ist und ein bewegbares Schaltkontaktele- ment (29) der Vakuumschaltröhre (7) in das zweite Sockelele ment (5) hineinragt.
5. Vakuumschalter (1) nach Anspruch 4, wobei das erste Sockelelement (3) einen Schirmbereich (31), der einen dem ersten Sockelelement (3) zugewandten Endbereich (19) der Vakuumschaltröhre (7) schirmartig umgibt, und einen sich vakuumschaltröhrenabseitig an den Schirmbereich (31) an- schließenden Hohlzylinderbereich (39) oder bolzenartigen Vollzylinderbereich (41) aufweist.
6. Vakuumschalter (1) nach Anspruch 4 oder 5, wobei das zweite Sockelelement (5) im Wesentlichen als ein Hohlzylinder ausgebildet ist, in den ein dem zweiten So ckelelement (5) zugewandter Endbereich (21) der Vakuumschalt röhre (7) hineinragt.
7. Vakuumschalter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einer von dem Elastomer (13) gebildeten Außenoberflä che (15), die um das Tragelement (9) herum verläuft.
8. Vakuumschalter (1) nach Anspruch 7, wobei die von dem Elastomer (13) gebildete Außenoberflä che (15) mehrere schirmartige, konzentrisch um das Tragele ment (9) herum verlaufende Oberflächenbereiche (37) aufweist.
9. Vakuumschalter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprü che, wobei das Elastomer (13) ein Silikonelastomer ist.
10. Vakuumschalter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprü che, wobei das Tragelement (9) aus einem Kunststoff oder einem Fa ser-Kunststoff-Verbund oder einem keramischen Material gefer tigt ist.
11. Vakuumschalter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprü che, wobei wenigstens eine Ausnehmung (11) in dem Tragelement (9) eine ovale Form aufweist.
12. Vakuumschalter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprü che, wobei wenigstens eine Ausnehmung (11) in einem Tragele ment (9) durch eine Aussparung (11.1) in einem Grundkör per (9.6) des Tragelements (9) gebildet wird, in der wenigs- tens ein Füllkörper (9.7) des Tragelements (9) angeordnet ist, der mit dem Grundkörper (9.6) durch einen elastischen Steg (9.8) verbunden ist.
13. Vakuumschalter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprü che, wobei das Tragelement (9) eine gitterartige Struktur auf weist.
14. Vakuumschalter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprü che, wobei das Tragelement (9) derart geformt ist, dass die Vaku- umschaltröhre (7) in das Tragelement (9) hineinschiebbar ist.
15. Verfahren zum Herstellen eines Vakuumschalters (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Tragelement (9) um die Vakuumschaltröhre (7) herum montiert und mit den Sockelelementen (3, 5) verbunden wird und anschließend in einer Gießform mit dem Elastomer (13) um gossen wird.
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