DE9205493U1

DE9205493U1 - Vakuumschaltröhre mit elastischem Flansch

Info

Publication number: DE9205493U1
Application number: DE9205493U
Authority: DE
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1992-04-16
Filing date: 1992-04-16
Publication date: 1993-08-19
Anticipated expiration: 2002-04-17

Description

GR 92 G 4 O 4

Siemens Aktiengesellschaft

Vakuumschaltröhre mit elastischem Flansch 5

Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der Vakuumschaltröhren und ist bei der konstruktiven Ausgestaltung des Gehäuses im Bereich des Überganges vom feststehenden Kontakt auf den Keramikisolator anzuwenden.

Vakuumschaltröhren bestehen im wesentlichen aus einem vakuumdichten Gehäuse und zwei in diesem Gehäuse koaxial zueinander angeordneten Kontakten, von denen der eine fest mit dem Gehäuse verbunden und der andere beweglich in dem Gehäuse angeordnet ist. Beide Kontakte sind mit Kontaktbolzen versehen, die durch das Gehäuse nach außen geführt sind. Das Gehäuse der Vakuumschaltröhre besteht wenigstens teilweise aus einem zylindrischen Isolierkörper, der über geeignete Zwischenstücke mit den beiden Kontaktbolzen vakuumdicht verbunden ist. Hierzu ist es bekannt, am übergang vom Keramikisolator auf den feststehenden Kontaktbolzen einen elastischen Flansch zu verwenden, der aus zwei miteinander verschweißten ringförmigen Teilen aus einer Eisen-Nickel-Kobaltlegierung besteht. Das innere ringförmige Teil hat dabei ein L-förmiges Querschnittsprofil mit nach innen ragendem Fußteil, welches auf einer Schulter des feststehend angeordneten Kontaktbolzens aufliegt und dort stoffschlüssig verbunden ist. Das äußere ringförmige Teil ist nach Art einer Treppenstufe gestaltet mit zwei vertikalen und einem dazwischen verlaufenden horizontalen Abschnitt. Der innere vertikale Abschnitt ist mit dem vertikalen Abschnitt des inneren ringförmigen Teiles verbunden, während der äußere vertikale Abschnitt am Außenumfang des Keramikisolators mit diesem verlötet ist

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Zm/Ro / 15.04.1992

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(GB-PS 1 026 054, Figur 1). Bei dieser bekannten Flanschverbindung sind thermische Spannungen in dem elastischen Flansch aufgrund unterschiedlicher Wärmeausdehnungskoeffizienten des aus Kupfer bestehenden Kontaktbolzens und des aus einer Eisen-Nickel-Kobaltlegierung bestehenden elastischen Flansches dadurch vermieden, daS das innere ringförmige Teil des elastischen Flansches in einem besonderen Arbeitsgang mit dem Kontaktbolzen in einer Schutzgasatmosphäre verschweißt ist.

Ausgehend von einer Vakuumschaltröhre mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 1 liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Formgebung des elastischen Flansches so auszugestalten, daß er sowohl mit dem Kontaktbolzen als auch mit dem Keramikisolator im gleichen Arbeitsgang verlötet werden kann und daß die daraus resultierenden thermischen Spannungen die Lebensdauer des elastischen Flansches nicht verringern.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist gemäß der Erfindung vorgesehen, daß das äußere ringförmige Teil des elastischen Flansches ein L-förmiges Querschnittsprofil aufweist und mit seinem nach außen weisenden Fußteil auf die Stirnseite des Keramikisolators aufgelötet ist und daß das innere ringförmige Teil des elastischen Flansches ein Querschnittsprofil aufweist, das aus zwei mit radialem Abstand angeordneten vertikalen Abschnitten und einem diese beiden vertikalen Abschnitte verbindenden V-artigen Abschnitt besteht; dabei ist die Spitze des V-Profils gerundet und der äußere Schenkel des V-Profils schließt mit der horizontalen einen Winkel von etwa 15 bis 20 " und der innere Schenkel mit der horizontalen einen Winkel von etwa 55 bis 60 * ein. Weiterhin ist vorgesehen, daß der innere vertikale Abschnitt mit dem inneren Schenkel einen stumpfen

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Winkel einschließt und daß der äußere vertikale Abschnitt mit dem äußeren Schenkel einen spitzen Winkel einschließt, wobei der Übergang gerundet ist.

Bei einer derartigen Ausgestaltung des elastischen Flansches, wobei die beiden Flanschteile aus dem gleichen Material bestehen, werden die bei der Herstellung der Schaltröhre aufgrund thermischer Belastung auftretenden Spannungen und die beim Betrieb der Vakuumschaltröhre sich ergebenden dynamischen Spannungen an unterschiedlichen Stellen des elastischen Flansches wirksam, d.h. die Spannungen aufgrund thermischer Last und die Spannungen aufgrund dynamischer Last sind entkoppelt. Die dynamischen Spannungen werden dabei im Bereich der abgerundeten Spitze des V-Profils wirksam und aufgefangen, während die thermischen Spannungen im Bereich des Übergangs des inneren Schenkels des inneren ringförmigen Teiles auf den vertikalen, mit dem Kontaktbolzen verlöteten Abschnitt wirksam und abgefangen werden.

Ein Ausführungsbeispiel einer Vakuumschaltröhre mit dem neuartig gestalteten elastischen Flansch ist in den Figuren 1 und 2 dargestellt. Dabei zeigt
Figur 1 den Ubergangsbereich zwischen dem feststehenden Kontaktbolzen und dem Keramikisolator einer

Vakuumschaltröhre und
Figur 2 den elastischen Flansch in vergrößerter Darstellung.

In Anlehnung an Figur 1 der britischen Patentschrift 1 026 054 zeigt Figur 1 den Kontaktbolzen 1 des feststehenden Kontaktes einer Vakuumschaltröhre in seiner räumlichen und mechanischen Zuordnung zum Keramikisolators 2 des Gehäuses. Der vakuumdichte Übergang von dem Kontaktbolzen 1 auf den Keramikisolator 2 wird durch den elastischen

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Flansch 3 gewährleistet, der sowohl mit dem Kontaktbolzen 1 als auch mit dem Keramikisolator 2 verlötet ist. Hierzu liegt der elastische Flansch 3 einerseits auf einer nicht näher bezeichneten umlaufenden Schulter des Kontaktbolzens 1 auf und ist andererseits auf die eine Stirnseite des Keramikisolators 2 aufgesetzt.

Gemäß Figur 2 besteht der elastische Flansch aus zwei ringförmigen Teilen 31 und 34, von denen das äußere ringförmige Teil 31 ein L-förmiges Querschnittsprofil mit nach außen weisendem Fuß 32 aufweist. Am oberen Ende des vertikalen Abschnittes 33 des L-Profils ist das innere ringförmige Teil 34 angeschweißt, der aus zwei mit radialem Abstand angeordneten vertikalen Abschnitten 37 und 38 besteht, die über einen V-artigen Abschnitt miteinander verbunden sind. Der V-artige Abschnitt weist den äußeren Schenkel 35 und den inneren Schenkel 36 auf und ist im Bereich der Spitze gerundet. Der V-artige Abschnitt ist asymmetrisch gestaltet, wobei der äußere Schenkel 35 mit der horizontalen einen Winkel alpha 1 von etwa 15 bis 20 * und der innere Schenkel 36 mit der horizontalen einen Winkel alpha 2 von etwa 55 bis 60 * einschließt. Weiterhin schließt der innere vertikale Abschnitt 38 so an den inneren Schenkel 36 an, daß sie miteinander einen stumpfen Winkel beta 2 einschließen, während der äußere vertikale Abschnitt 37 so an den äußeren Schenkel 35 anschließt, daß sie miteinander einen spitzen Winkel beta I einschließen, wobei der Übergang vom äußeren Schenkel 35 zum äußeren vertikalen Abschnitt 37 gerundet ist. Die Höhe der beiden Schenkel 35 und 36 (gemessen in Richtung des vertikalen Abschnittes 33 des L-Profils) kann unterschiedlich sein, und zwar in Abhängigkeit von der Breite des elastischen Flansches und damit in Abhängigkeit von der Länge des äußeren Schenkels 35.

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Claims

5 GR 92G4040 Schutzansprüche

1. Vakuumschaltröhre mit einem Gehäuse und zwei in dem Gehäuse koaxial zueinander angeordneten Kontakten, von denen der eine fest mit dem Gehäuse verbunden und der andere beweglich in dem Gehäuse angeordnet ist, wobei der Kontaktbolzen des fest angeordneten Kontaktes über einen elastischen Flansch mit dem einen Ende eines hohlzylindrischen Keramikisolators des Gehäuses verbunden ist und dieser elastische Flansch aus zwei miteinander verschweißten ringförmigen Teilen aus einer Eisen-Nickel-Kobalt-Legierung besteht,

dadurch gekennzeichnet, daß das äußere ringförmige Teil (31) des elastischen Flansches (3) ein L-förmiges Querschnittsprofil aufweist und mit seinem nach außen weisenden Fußteil (32) auf eine Stirnfläche des Keramikisolators (2) aufgelötet ist und daß das innere ringförmige Teil (3A) des elastischen Flansches (3) ein Querschnittsprofil aufweist, das aus zwei mit radialem Abstand angeordneten vertikalen Abschnitten und einem diese beiden vertikalen Abschnitte (37, 38) verbindenden V-artigen Abschnitt besteht, wobei die Spitze des V-Profils gerundet ist und der äußere Schenkel (35) des V-Profils mit der Horizontalen einen Winkel von etwa 15 bis 20 ^&bgr; und der innere Schenkel (36) mit der Horizontalen einen Winkel von etwa 55 bis 60 ^&bgr; einschließt

und der innere vertikale Abschnitt (38) mit dem inneren Schenkel einen stumpfen Winkel einschließt und der äußere vertikale Abschnitt (37) mit dem äußeren Schenkel (35) einen spitzen Winkel einschließt, wobei der Übergang gerundet ist.

2. Vakuumschaltröhre nach Anspruch 1, dadurch

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gekennzeichnet , daß die Höhe der beiden Schenkel (35,36) des V-förmigen Abschnittes unterschiedlich ist.

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