CH443444A - Miniatur-Vakuumkontaktanordnung - Google Patents

Description

      Miniatur-Vakuumkontaktanordnung       Die     vorliegende        Erfindung    betrifft eine     Miniatur-          Vakuumkontaktanordnung,    bei welcher die Kontakte in  einem Gehäuse untergebracht sind, welches aus zwei  axial     .ausgerichteten,        dielektrischen    Röhrchen besteht.  



  Bekannte Vakuumschalter oder Vakuumrelais ver  wenden     gewöhnlich    einen elektromagnetischen Betäti  gungsmechanismus, welcher     normalerweise    einen inte  grierenden Bestandteil der Schaltanordnung bildet. Dies       bringt    es mit sich, .dass der     ganze    Mechanismus     verhält-          nismässig    .gross ausfällt, und mindestens in denjenigen  Fällen, bei welchen eine     Betätigung    durch     elektro-rna-          gnetische    Mittel erfolgt, ist es nötig,

   dass das     magneti-          sche    Feld die     Wand    der Umhüllung     :durchsetzt,    wodurch  sich für die Konstruktion .gewisse Einschränkungen. er  geben. Ein Zweck oder Erfindung besteht daher     in    der       Trennung    :des Betätigungsmechanismus für integrierende       Bestandteile    der     Schaltanordnung,    was eine Miniaturi  sierung von Relais oder     Schaltern    gestattet.  



  Bei     bekannten    Vakuumkontakten sind gewöhnlich  die bewegten Kontaktteile     innerhalb    eines Gehäuses  oder einer Umhüllung gelagert, wodurch infolge der an  den Lagerstellen entstehenden Reibung eine Abnutzung  entsteht, welche :das einwandfreie Arbeiten des Kontak  tes beeinträchtigen kann.  



  Ausserdem können diese Lagerstellen durch Säure  bildung     innerhalb    des Gehäuses angegriffen werden und  stellen daneben noch     unerwünschte        Anlagerungsflächen     für verdampftes     Kontaktmetall    dar.  



  Ein weiterer Zweck der Erfindung besteht daher in  der     Schaffung    einer     Kontaktanordnung,    bei welcher die  Kontakte in einem Gehäuse     liegen    und durch eine Be  tätigungsvorrichtung     bewegt    werden können, welche als       getrennte        Einheit,ausserhalbdes    Gehäuses liegt.  



  Bei     bekannten        Vakuumschaltern    und -Relais, bei  welchen der Betätigungsmechanismus nicht ein getrenn  ter, sondern ein integrierender Bestandteil des Schalters  selbst ist, ergibt sich .die Notwendigkeit, den Schalter  oder .das Relais zu justieren, bevor eine Entgasung des  Gehäuses erfolgt. Diese Entgasung .des Gehäuses er  fordert die Anwendung einer beträchtlichen Wärme, wo-    durch oft eine Verschiebung der ausgerichteten Teile  entsteht und zwar     durch    die Verformung des     Metalls     und des das Gehäuse bildenden     Materials,    welches vor  zugsweise Glas ist.  



  Ein weiterer Zweck der Erfindung besteht     daher    in  der Schaffung einer Kontaktanordnung, bei welcher die  Einstellung oder     Justierung,    falls     erforderlich,    nach der       Entgasung    vorgenommen werden kann, indem     einfach     die Lage des Betätigungsmechanismus     bezüglich    der  Kontaktanordnung justiert wird.  



  Weiter ist es, bei bekannten Vakuumrelais und  Schaltern, welche     einen.    elektromagnetischen Betäti  gungsmechanismus verwenden, welcher einen Teil des  Gehäuses     bildet,        gewöhnlich    nötig, dass die magneti  schen     Kraftlinien        die    Wand des Gehäuses durchsetzen.  Diese Konstruktion führt zu gewissen magnetischen Ver  lusten im magnetischen Kreis, wodurch die Wirksam  keit des elektromagnetischen Betätigungsmechanismus  beeinträchtigt wird.

   Daher besteht ein weiterer Zweck  der Erfindung     in    der Schaffung einer     Miniatur-Vakuum-          kontaktanordnung,    für welche der Betätigungsmechanis  mus eine getrennte Einheit mit eigenem magnetischem  Kreis ist, um die vorerwähnte Einbusse in der Wirksam  keit des     Betätigungsmechanismus    zu vermeiden.  



  Wie erwähnt, liegt der Erfindung :die Aufgabe zu  grunde, eine     Vakuumkontaktanordnung    zu schaffen, bei  der     die    oben genannten Nachteile vermieden sind,. und  welche ausserdem     einfach    und billig     zu    fertigen ist.  



       Erfindungsgemäss    wird dies erreicht durch  Schaffung einer     Miniatur-Vakuumkontaktanordnung,     bei welcher die Kontakte in einem Gehäuse unterge  bracht     sind,    welches aus     zwei        achsial    ausgerichteten,       dielektrischen        Röhrchen    besteht, welche an     ihren    von  einander abgekehrten     Stirnseiten    durch     metallische    End  plättchen verschlossen sind, weiche mit den Röhrchen  hermetisch verbunden sind.

   Diese     Vakuumkontaktan-          ordnung    zeichnet sich erfindungsgemäss dadurch aus,  dass in einem der     Endplättchen    ein Röhrchen befestigt  ist, welches mit einem     offenen    Ende in das Gehäuse  hineinragt, und einen ersten festen Kontakt bildet, dass      weiter das andere Endplättchen aus einer flexiblen  Membran besteht, dass weiter eine ringförmige metal  lische Zwischenelektrode vorhanden ist, welche einen  Aussenrand aufweist, welcher mit den einander benach  barten Enden der beiden Gehäuseröhrchen hermetisch  verbunden ist, und einen     inneren    Randteil aufweist,

    welcher eine zweite     feste    Elektrode     innerhalb    des Ge  häuses bildet und dass ein Kontaktstab bewegbar an  der genannten Membran befestigt ist und sich durch die  ringförmige Zwischenelektrode hindurch     erstreckt,    wo  bei das innere Ende dieses Stabes einen Kontakt bildet,  welcher mit dem den erstem     festen    Kontakt bildenden  Röhrchen zusammenwirkt und ein Zwischenteil des  Stabes einen Kontakt bildet, welcher mit der Zwischen  elektrode zusammenwirkt.  



  Vorzugsweise ist der innere Randteil der Zwischen  elektrode, gegenüber der Ebene der     Zwischenelektrode     um 90  in Achsrichtung des genannten Stabes umge  bogen, so dass er einen Kontakt- und zugleich Ab  schirmteil bildet, welcher mit einer durch eine     Abkröp-          fung    -des Kontaktstabes gebildeten weiteren Kontakt  fläche     zusammenarbeitet.     



  Weiter ist zweckmässig das obere und das untere  Endplättchen und auch     die    Mittelelektrode mit einer  radial nach aussen ragenden Fahne versehen.  



  Durch die     vorgängig    definierte     Miniatur-Vakuum-          kontaktanordnung    werden verschiedene Vorteile er  reicht, welche insbesondere darin begründet sind, dass  die Kontaktanordnung einen     ausserordentlich    einfach  und billig aufgebauten Umschalter darstellt.  



  Die Erfindung wird anhand der Zeichnung beispiels  weise näher beschrieben. In oder     Zeichnung    zeigen:       Fig.    1 einen Längsschnitt durch die Mittelachse der       Miniatur-Vakuumkontaktanordnung    nach der Erfin  dung; die Ebene des Schnittes verläuft entlang der Linie  1-1 in     Fig.    3;       Fig.    2 einen weiteren     Längsschnitt    entlang der Linie  2-2 in     Fig.    3;     -          Fig.    3 eine Draufsicht irr Richtung des Pfeiles 3 in       Fig.    1;

         Fig.4    eine Ansicht der     Vakuumkontaktanordnung     von unten in Richtung des Pfeiles 4 in     Fig.    2.  



  Die     Miniatur-Vakuumkontaktanordnung    nach der  Erfindung     enthält    zwei axial angeordnete längliche,       dielektrische    Röhrchen 2 und 3,     vorzugsweise    aus Ke  ramik, deren einander abgewandte     Stirnseiten    4 und 5  mit aufgedampftem Metall versehen und mit leitenden,  metallenen Endplättchen 6 und 7 durch Hartlöten her  metisch verbunden sind. Das Endplättchen 6 weist einen  nach innen ragenden, ringförmigen Flansch 8 auf, der  einen kurzen., starren, zylindrischen Teil 9 bildet, der  mit der Mantelfläche     .eines    Röhrchens 12 hermetisch  hartverlötet ist.

   Das innere offene Ende 13 des Röhr  chens 12 erstreckt sich in das     Gehäuse,    während das  äussere Ende wie     dargestellt    zusammengequetscht ist,  um das Gehäuse hermetisch zu verschliessen.  



  Das Endplättchen 6 weist weiterhin eine radial nach  aussen ragende,     mit    einer Öffnung versehene Anschluss  fahne 16 auf, an die über einen elektrischen Leiter eine  Stromquelle     angeschlossen    werden     kann.    Das     Endplätt-          chen    6 ist vorzugsweise aus relativ     unflexiblem    Kupfer  von einer Dicke von etwa 0,8 mm (0,030") hergestellt,  während das Endplättchen 7 vorzugsweise aus einem im       Verhältnis    dünneren und biegsameren Material in der  Grössenordnung von etwa 0,13 mm (0,005") Dicke be  steht.  



  Das Endplättchen 7 erhält dadurch eine genügend    hohe     Biegsamkeit,    um einem in Längsrichtung in das  Gehäuse ragenden Kontaktstab 17 eine Querbewegung  um diesen Drehpunkt zu     gestatten.    Der     Kontaktstab    17  ist mit einem Kontaktende 18 versehen, das in das In  nere ;des Röhrchens 12     hineinragt,    während der Kontakt  stab 17 nahe seinem äusseren Ende 19 eine zentrale  Öffnung     ,des    biegsamen Endplättchens 7 durchdringt  und mit diesem hermetisch verlötet ist. Der Kontaktstab  17 ist vorzugsweise aus Wolfram hergestellt, während  die Membran bzw. das biegsame Endplättchen 7 vor  zugsweise aus einem     hitzebeständigen,    jedoch elektrisch  leitenden Material, wie z.

   B. einer     Legierung    aus Nickel,  Kupfer, Eisen und     Magnesium,    die unter der Handels  marke      Monel     verkauft wird, besteht. Das     Endplätt-          chen    6 und .das an ihm befestigte Röhrchen 12 sind  vorzugsweise aus Kupfer     gefertigt.    Auch die Membran  bzw. .das Endplättchen 7 ist mit einer radial nach aussen  ragenden Anschlussfahne 21 zum Anschluss an einen  Stromkreis verbunden, die mit einem dem Durchmesser  des Gehäuses entsprechenden Ring auf dem     Endplätt-          chen    7 aufliegt und     .mit        diesem    verlötet ist.  



  Bei ;dem in der     Zeichnung    dargestellten Umschalt  kontakt sind die gegeneinander gerichteten Stirnseiten  27 und 28 der     dielektrischen    Röhrchen 2 und 3 mit auf  gedampftem Metall versehen, um eine hermetische     Ver-          bindung    mit einer Mittelelektrode 29 zu     schaffen,    die  zwischen den     metallisierten    Stirnseiten 27 und 28 hart  eingelötet ist.

   Die Mittelelektrode 29 ist vorzugsweise  ringförmig     ausgebildet    und in ihrer Mitte mit einem     zy-          lindrischen    Kontakt- und     Abschirmteil    31 versehen, der  ,den abgeknöpften Kontaktteil des Kontaktstabes 17 um  gibt, der eine Kontaktfläche 32 darstellt, die mit dem  zylindrischen Kontakt- und     Abschirmteil    31 zusammen  arbeitet.  



  Die Anschlussfahne 21, die entweder ein Teil der  Membran 7 oder - wie .dargestellt - eingetrennter, auf  gelöteter Teil     sein:    kann, bildet den gemeinsamen An  schluss für den normalerweise geschlossenen Kontakt  12, 18 und :den     normalerweise    offenen Kontakt 31, 32.  Die Innenseiten des     Röhrchens    12 und des     Abschirm-          teiles    31 wirken als     Funkenabschirmungen,    um eine  Anlagerung verdampften     Kontaktmetalles    an der Innen  wand der     dielektrischen        Röhrchen    2 und 3 zu verhin  dern.  



  Wie ersichtlich, ruft eine geringe Querbewegung des  Kontaktstabes 17 ausserhalb des Gehäuses in Richtung  des Doppelpfeiles in     Fig.    1 schon eine relativ grosse Be  wegung     innerhalb    des Gehäuses hervor, die die beweg  lichen Kontakte 18, 32 an die entsprechenden festen  Kontakte 31, 12 anlegt.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Miniatur-Vakuumkontaktanordnung, bei welcher die Kontakte in einem Gehäuse untergebracht sind, welches aus zwei axial ausgerichteten, dielektrischen Röhrchen besteht, welche an ihren voneinander abgekehrten En den durch metallische Endplättchen verschlossen sind, welche hermetisch mit den Röhrchen verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass in einem der Endplätt chen ein Röhrchen befestigt ist, welches mit einem offe nere Ende in das Gehäuse hineinragt, und einen ersten festen Kontakt bildet,

   dass weiter das andere Endplätt chen aus einer flexiblen Membran besteht, dass weiter ,eine ringförmige metallische Zwischenelektrode vorhan den ist, .die einen Aussenrand aufweist, welcher mit den einander benachbarten Enden der beiden Gehäuseröhr chen hermetisch verbunden ist, und einen inneren Rand- teil aufweist, welcher eine zweite feste Elektrode inner halb des Gehäuses bildet und dass ein Kontaktstab be wegbar an der genannten Membran befestigt ist und sich durch die ringförmige Zwischenelektrode hindurch erstreckt, wobei das innere Ende dieses Stabes einen Kontakt bildet,

   welcher mit dem den ersten festen Kon takt bildenden Röhrchen zusammenwirkt und ein Zwi schenteil des Stabes einen Kontakt bildet, welcher mit der Zwischenelektrode zusammenwirkt. UNTERANSPRÜCHE 1. Vakuumkontaktanordnung nach Patentanspruch, dadurch :gekennzeichnet, dass das innere Kontaktende des Kontaktstabes das den ersten festen Kontakt bil dende Röhrchen bei der Kontaktgabe auf der Innen seite des Röhrchens berührt, wobei -die Innenfläche die ses Röhrchens einen Schirm gegen verdampftes Kon taktmetall bildet.

   2. Vakuumkontaktanordnung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der innere Randteil der Zwischenelektrode, welcher den zweiten festen Kontakt bildet, einen zylindrischen Flansch aufweist, welcher den einen Kontakt bildenden Zwischenteil des Kontaktstabes umgibt, so .dass der zylindrische Flansch als Schirm gegen verdampftes Kontaktmetall bildet.

   3. Vakuumkontaktanordnung nach: Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der den genannten Kon takt bildende Zwischenteil des Kontaktstabes durch eine Abkröpfung des Kontaktstabes gebildet ist.

   4. Vakuumkontaktanordnung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegung des Kon taktstabes in einer Richtung eine Kontaktgabe des in- nern Kontaktendes des Stabes mit dem ersten festen Kontakt bewirkt und gleichzeitig eine Trennung des durch den genannten Zwischenteil des Kontaktstabes ge bildeten Kontaktes vom zweiten festen Kontakt bewirkt,

   während die Bewegung des Kontaktstabes in der entge gengesetzten Richtung eine Trennung zwischen dem innern Kontaktende des Kontaktstabes vom ersten festen Kontakt und einen Eingriff des durch den genannten Zwischenteil des Kontaktstabes gebildeten Kontakt mit dem zweiten festen Kontakt bewirkt. 5. Vakuumkontaktanordnung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass .die beiden Endplättchen und die Zwischenelektrode mit radial nach aussen ver laufenden Anschlussfahnen versehen sind.