真空开关管的壳体部件之间的连接区及带有这种连接区的真空开关管

摘要

为了对真空开关管中两个相互同轴配置的壳体部件(2，3，4，5)之间的连接区(12，13，14)在用于对中措施的加工成本方面和在实施钎焊过程方面进行最优化设计，本发明采用了一个由镀有银层的铜制成的圆盘形对中部件(15)，该对中部件还包含一些设置在位于该对中部件内圆周处的管状法兰(17)上的对中凸耳(18)，这些对中凸耳(18)被设计成沿所述壳体部件同轴配置的轴向方向延伸、并指向对中部件的圆盘形区域(24)的搭板。此外，所述对中部件被一个与之相连接的、在该真空开关管内作为屏蔽件(10)的管状铜制件所覆盖。

说明书

技术领域

本发明涉及真空电子元件的制造技术领域并可应用于真空开关管各部件之间真空密封地合并连接。这样的真空开关管在两个相互同轴配置的壳体部件之间具有至少一个连接区，其中，一个壳体部件是一个中空圆柱形陶瓷绝缘子，它的端侧与另一壳体部件连接，并且在这两个壳体部件之间设置有一个安置在该陶瓷绝缘子上的对中部件。

背景技术

在制造真空开关管时必须在生产过程的结束阶段使一定数量的单个部件和组件合并成一个整体，对由此构成的外壳体抽真空，并真空密闭地将其封闭起来。为了在合并连接各单个部件和各组件时以及在随后的钎焊过程中减少采用焊型(Ltformen)或者能完全放弃采用这种焊型，已公知可以将各单个部件配置成能相互自动对中。在具有一个中空圆柱形陶瓷绝缘子和两个由贵重金属制成的作为壳体部件的端盖的真空开关管中，人们例如已通过中间放置一铜制补偿层将所述两个端盖借助端焊连接在所述陶瓷绝缘子上，并为了使有待连接的各部件能自动对中，将所述补偿层与一个遮盖陶瓷绝缘子的内侧边缘的控制屏蔽设计成一体，使得这些有待连接的各部件既具有一个贴靠在陶瓷绝缘子内侧表面上的第一对中段，又具有一个与端盖对中的第二对中段。第一对中段在此由一些设置在外周的、向内具有弹性的突起构成，这些突起为此设计成乳突状并被一个马蹄铁状的冲裁件围绕。第二对中段由一个环形的对中附件构成(DE 36 28 174 A1)。在上述结构的一已知变型中，代替乳突而采用了一些设置沿控制屏蔽圆周方向伸出的搭板(DE 39 31 774)。这样的对中部件也可应用在具有两个前后同轴设置的陶瓷绝缘子的真空开关管中，以便为一个保持在这两个绝缘子结合区域中的屏蔽件在这个区域实现自动对中。也可另外选择采用一种圆盘状固定件来实现这一点，这样的圆盘形固定件为了与该屏蔽件连接而过渡成一个管状附件，并在其盘形区域内配备有一些沿轴向伸出的搭板，这些搭板被交替地在这一方向和另一方向压出(DE 37 19 256 A1)。

对于那些在其陶瓷绝缘子端部区域内不需要控制屏蔽或屏蔽件的真空开关管中，圆盘形的铜制补偿层上还带有一些在陶瓷绝缘子的内侧使该圆盘对中的内侧搭板和一些用于端盖(壳盖)对中的外侧搭板(DE 87 09 569U1)。

另外还已知一些真空开关管，它们的金属壳体部件未采用补偿层而借助切割焊与陶瓷绝缘子相连接，并通过将钎焊膜本身作为对中元件来实现钎焊过程的自动对中。其中，该钎焊被设计成密封焊(DE 197 53 031)。

为了简化真空开关管中用于将陶瓷部件与铜制部件相连接以及使铜制部件之间相互连接或与其它金属器件连接的钎焊技术，尤其是所谓的切割焊技术，已知可采用这样一种铜制件，它不但在原本的连接部位区域内而且在与之毗邻的区域内必要时还可整个都涂覆一银质层。该银质层在钎焊温度约为800℃时与铜制件的表面层形成一种同时作为钎焊材料的低共熔化合物。由此例如一个铜制壳体端盖同时既与一个陶瓷绝缘子真空密封连接，又与一个屏蔽环熔为一体地结合在一起(DE 43 20 910 C1)。

发明内容

从真空开关管的两个相互同轴配置的壳体部件之间的一个连接区域出发(其中的一个壳体部件是中空圆柱形陶瓷绝缘子，它的端侧与另一壳体部件连接，并且在这两个壳体部件之间设置有一个安置在该陶瓷绝缘子上的、带有对中凸耳的圆盘形对中部件)，本发明要解决的技术问题在于，在用于对中措施的加工成本方面和在实施钎焊过程方面对所述连接区进行最优化设计。

按照本发明，上述技术问题这样来解决：所述对中部件在内圆周上具有一个伸入陶瓷绝缘子内、并带有一些对中凸耳的管状法兰，其中，所述对中凸耳被设计成沿所述壳体部件同轴配置的轴向方向延伸、并指向对中部件的圆盘形区域的搭板，此外，对中部件由一个镀有银质层的铜制件构成，并且该对中部件被一个与之相连接的、在该真空开关管内作为屏蔽件的管状铜制件所覆盖。

在这种对中部件的设计中，该对中部件作为钎焊膜，并作为一个遮盖对中区域、并由此使该对中区域处于一电场屏蔽区的屏蔽件的支承固定件；该对中部件在应用于由贵重金属制成的壳体部件时还可同时生成一补偿层。一种带有一些沿轴向延伸的搭板形状的、指向圆盘形区域的对中凸耳的管状法兰结构使所述对中部件呈倒钩状地、因而可靠地夹紧在陶瓷绝缘子上。

在这种新型的连接区中，所述第二壳体部件是一个借助切割焊与第一壳体部件相连接的金属盖。为此，该金属盖借助一个设置在圆盘形对中部件的外圆周上、沿同轴配置的轴向延伸的法兰来对中，而所述设置在圆盘形对中部件的内圆周上的管状法兰为与作为屏蔽件的铜制件对中，具有另一些同样设计为搭板的对中凸耳。在这样的设计中，所述作为屏蔽件的铜制件在钎焊后通过镀银的搭板与对中部件熔为一体地(stoffschlüssig)结合在一起。所述铜制件在此(按照它是设置在一个圆柱形的真空开关管的上端还是下端)可借助其一端起控制磁通变化(feldsteuernde)作用的扩径段悬挂在对中部件上，或直立放置在相应的金属盖上。

在第二壳体部件为壳盖的设计中，为与该壳盖对中，也可采用与所述对中部件相连接的、并作为屏蔽件的铜制件。该铜制件为此具有一个圆弧形卷边，所述壳盖利用其壁部和其底部支靠在该卷边上。

在这种新型的连接区中，所述第二壳体部件也可以是另一个空心圆柱形陶瓷绝缘子，其中，所述用作屏蔽件的铜制件构成真空开关管的一个主屏蔽件；在这样的情况下，在本发明用于连接所述两个陶瓷部件的进一步设计中，将两个圆盘形对中部件呈镜像对称地相对设置，其中，所述主屏蔽件配合精确地贴靠在所述两个对中部件的管状法兰上，并借助一个环形凸肩座落在其中一个管状法兰上。

在本发明进一步的改进设计中，上述按照本发明的各种结构的连接区视真空开关管是应用于低压、中压或高压领域可在真空管中单独、组合或全部应用，并赋予所述壳体(包括屏蔽件在内)的设计结构一种特征化的标志。

附图说明

下面借助附图所示实施方式对本发明予以详细说明，其中，附图1至7示出本发明的一个具有三个连接区的真空开关管的一种实施方式。附图8示出一连接区的另一种实施方式：

图1示出一个中压真空开关管的具有两个同轴设置的陶瓷绝缘子和两个壳盖的壳体以及配属于该壳体的屏蔽件；

图2和图3-4分别以俯视图和断面视图的方式示出图1中所示出的、用于使陶瓷绝缘子与壳盖相互对中的对中部件；

图5示出一个带有悬挂设置的屏蔽件的连接区的结构；

图6示出一个带有直立放置的屏蔽件的连接区；

图7示出带有主屏蔽件的两个陶瓷绝缘子之间的连接区；

图8示出一个在一陶瓷绝缘子和一壳盖之间的连接区，该壳盖采用了一个与其对中的屏蔽件。

具体实施方式

图1示出一个真空开关管的壳体1，它基本上由两个同轴设置的陶瓷绝缘子2和3与两个壳盖4和5构成。电流接线柱6和7穿过这两个壳盖通向一个图中未详细示出的触点装置。该壳体1还有一个波纹管部件8，该波纹管一端焊接在壳盖4上，另一端焊接在电流接线柱6上。

在壳体1的内部设有一个主屏蔽件9和一个上端屏蔽件10与一个下端屏蔽件11。壳体1另外具有三个分别连接壳盖4、5和陶瓷绝缘子2、3以及连接两个陶瓷绝缘子2和3的连接区12，13和14。用来建立这些连接区的是下面要详细描述的对中部件。

对于连接区12和14采用一种对中部件15，它在图2至4中为圆盘形，并具有一个圆盘形区域24、一个设置在外圆周上沿轴向延伸的法兰16和一个设置在内圆周上相对于外法兰16反向延伸的管状法兰17。该管状法兰17具有三个均匀分布地设置在圆周上、并向外偏出一个约40°的角α的搭板形式的对中凸耳18，这些凸耳都指向圆盘形区域24。管状法兰17还具有另外三个同样均匀分布地设置在圆周上、并分别位于各对中凸耳18之间的搭板形式的对中凸耳19，这些凸耳19向内偏出一个约13°的角β，并背向圆盘形区域24伸出。

在对中部件的这种设计中，所述搭板18用于使对中部件15与所属陶瓷绝缘子相对中，所述搭板19则用于一个与对中部件相配置的屏蔽件的对中布置，法兰16则用于所属壳盖的对中布置。在所述法兰17和屏蔽件之间相应匹配的情况下必要时可以取消所述搭板19。

图5示出对中部件15与陶瓷绝缘子2相配置以及壳盖4和端屏蔽件10与对中部件15相配置的情况。在该图中仅仅可以看到搭板18。

图6示出对中部件15与陶瓷绝缘子3相配置以及壳盖5和端屏蔽件11与对中部件15相配置的情况。在该图中仅仅可以看到用于对中端屏蔽件11的搭板19。

按照图7，对于所述连接区13采用两个对中部件21，它们基本上有和对中部件15一样的结构，但不具有法兰16和搭板19。这两个对中部件21的圆盘形区域相互贴靠，而它们各自的管状法兰段26则相互反向伸出。主屏蔽件9贴靠在这两个管状法兰段26上，其中，该主屏蔽件9具有一个环形凸肩22，并借助该环形凸肩座落在上对中部件21的管状法兰的边缘上。

按照图8，对于在一个陶瓷绝缘子2和一个具有一底板28和一壁29的壳盖4之间的连接区采用一个对中环21作为对中部件，该对中环与图7中所示对中部件21的结构相同，并具有一个带有偏伸出的搭板27的管状法兰段26；在该对中环21上悬挂着一个端屏蔽件30，该端屏蔽件30具有一个向外翻卷的圆弧状卷边31。所述壳盖4借助该卷边31与陶瓷绝缘子2相对中。该卷边31构造成能使所述壳盖4的管状壁部29(必要时也包括底部28)贴靠在其上。

在上述的这些图示实施方式中，主屏蔽件9和端部屏蔽件10、11和30以及壳盖4和5都由铜制成。对中部件15和21同样由铜制成，但在它们的整个表面上镀有一银层23。在对真空开关管进行密封焊接时借助该银层可将主屏蔽件9和端部屏蔽件10、11和30与对中部件15或21熔接相连成一体。