DD240976A1 - Verfahren zur herstellung eines abbrandfesten kontaktes in einer kontaktanordnung fuer elektrische schalter, insbesondere leistungsschalter - Google Patents

Verfahren zur herstellung eines abbrandfesten kontaktes in einer kontaktanordnung fuer elektrische schalter, insbesondere leistungsschalter Download PDF

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DD240976A1 DD25992884A DD25992884A DD240976A1 DD 240976 A1 DD240976 A1 DD 240976A1 DD 25992884 A DD25992884 A DD 25992884A DD 25992884 A DD25992884 A DD 25992884A DD 240976 A1 DD240976 A1 DD 240976A1
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Abstract

Die Erfindung ist anwendbar bei elektrischen Schaltern, insbesondere von als Druckgasschaltern ausgebildeten Leistungsschaltern und bezieht sich auf die Herstellung von abbrandfesten Kontakten dieser Schalter. Es soll ein technologisch einfaches Verfahren angegeben werden, das eine sichere Verbindung zwischen Traegermaterial und Kontaktwerkstoff und einen Kontakt mit erheblich kleineren Abmessungen ermoeglicht. Die Loesung sieht vor, dass eine sehr schmale Verbindungszone gebildet wird, in der der Werkstoff des Kontakttraegers und Werkstoffkomponenten des Kontaktstueckes gemischt sind und die Bindung bewirken. Das wird durch einen besonderen Verfahrensablauf und einen aus die zu verbindenden Teilen abgestimmten Elektronenstrahl erreicht.

Description

- A-
Anwendungsgebiet der Erfindung:
Die Erfindung ist anwendbar bei der Herstellung eines in der Kontaktanordnung enthaltenen, abbrandfest ausgebildeten Kontaktes für elektrische Schalter, insbesondere für als Druckgasschalter ausgebildete Leistungsschalter.
Charakteristik der bekannten technischen Lösungen:
Es ist bekannt, bei Schaltern für große elektrische Ströme die Aufgabe der Übertragung des Dauerstromes und die Aufgabe des Schaltens großer Ströme je einem zweckentsprechend ausgeführten Kontaktsystem - dem Dauerstromkontaktsystem und dem Schalt- oder Abbrandkontaktsystem - zuzuordnen. Hierbei können die beiden Kontaktsysteme als Tastkontakte, als Einlaufkontakte und kombiniert als Tast- und Einlaufkontakte ausgebildet sein. Allen diesen Ausführungen haftet der Nachteil an, daß durch die Aufgabenteilung der Kontakte die gesamte Kontaktanordnung einen großen Platzbedarf erfordert und wesentlich die Abmessungen einer Schaltkammer beeinflußt. Bei den meist koaxial angeordneten Kontaktsystemen werden die Abmessungen der Kontaktanordnung primär von dem radial innen angeordneten Abbrandkontaktsystem bestimmt.
Abbrandkontakte werden bekanntermaßen aus einem Kontaktstück aus hochschmelzendem, abbrandfesten Werkstoff und aus einem Kontaktträger aus niedrigerschmelzendem, kostengünstigeren Werkstoff zusammengesetzt, wobei die Verbindung des ersten hochschmelzenden, abbrandfesten Werkstoffes mit dem zweiten niedrigerschmelzenden, kostengünstigeren Werkstoff wegen der unterschiedlichen Werk-
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stoffeigenschaften große Schwierigkeiten bereitet, die einen großen technologischen Aufwand und eine große Dimensionierung des Kontaktsystems erfordern, um die Verbindung sicher und qualitätsgerecht herzustellen. Zur Beseitigung dieser Mängel sind verschiedene Lösungen bekanntgeworden. So ist bekannt, den hochschmelzenden, abbrandfesten Werkstoff als Sinterwerkstoff
- z.B..WCu, WAg, WCuNi - herzustellen und nachfolgend durch spanende Bearbeitung ein Befestigungselement
- z.B. Gewinde, Bolzen, Bohrung, Lasche - anzuformen. Diese Lösung erfordert einen großen Verbrauch an hochwertigem Sinterwerkstoff und ist unökonomisch.· Hinzu kommt, daß der Sinterv?erkstoff sehr kerbempfindlich ist und sich für eine mechanische Befestigung besonders bei schnellbewegten Abbrandkontakten wenig eignet.
Zur Gewährleistung einer sicheren Verbindung des hochschmelzenden, abbrandfesten Sinterwerkstoffes mit dem Werkstoff des Kontaktträgers muß die Verbindungsstelle somit sehr groß dimensioniert werden.
Eine andere bekannte Lösung verwendet ein Sinterwerkstoff-Gerüst - z.B. W, Mo,.Re - in das ein Tränkwerkstoff - z.B. Cu, Ag oder Legierungen dieser Werkstoffe in schmelzflüssigem Zustand durch Kapillarwirkung in das zuerst erzeugte Sintergerüst einseigert. Durch eine Überschußtränkung kann an den Sinter-Verbundwerkstoff ein Befestigungselement oder Kontaktträger aus dem ^verwendeten Tränkwerkstoff angegossen werden. Das angegossene Befestigungselement hat infolge seines Gußgefüges nur geringe-mechanische Festigkeit, die durch entsprechend große Dimensionierung berücksichtigt werden muß. · '
Es ist auch bekannt, den hochschmelzenden, abbrandfesten Werkstoff durch Hartlöten mit dem niedrigschmelzenden Kontaktträgerwerkstoff zu verbinden. Hierbei ist
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von Nachteil, daß die Kontakte verunreinigende und die Korrosion fördernde Flußmittel sowie teure silberhaltige Lotwerkstoffe verwendet werden müssen und die in die zu verbindenden Werkstoffe eingebrachte Wärmemenge sehr groß ist. Durch diese große Wärmemenge tritt eine Entfestigung der Werkstoffe, vor allem des niedrigschmelzenden Kontaktträgerwerkstoffes ein. Trotz der Flußmittel ist nicht immer eine 100$ige Bindung infolge der unvollkommenen Oxidbeseitigung über den gesamten 'Lot quer schnitt zu erreichen. Auch hat der Lotwerkstoff eine geringere Festigkeit und Leitfähigkeit als der Grundwerkstoff. Alle nachteiligen Eigenschaften der durch Hartlöten hergestellten Verbindung müssen durch entsprechend große Dimensionierung des Kontaktes ausgeglichen werden.
Andere bekannte Lösungen verwenden zur Herstellung der Verbindung des hochschmelzenden, abbrandfesten Kontaktstückes mit einem Kontaktträger aus Kupfer die Verfahren Widerstandsschweißen und Preßschweißen. Auch bei diesen Verbindungsverfahren ist die eingebrachte Wärmemenge sehr groß, wodurch die Werkstoffe1- besonders der niedrigschmelzende Kontaktträgerwerkstoff - entfestigt werden. Zusätzlich ist bei diesen Verfahren von Nachteil, daß die Gefahr der Sauerstoffaufnahme, die zu einem unerwünschten Abfall der Leitfähigkeit und der Bruchdehnung führt, außerordentlich groß ist. Die nachteiligen Einflüsse auf die Eigenschaften der Verbindung können auch bei diesen Verfahren nicht beseitigt oder gemindert werden und müssen' durch entsprechend große Dimensionierung ausgeglichen werden. Aus der DE-OS 1-940436 (21 c, 40/^2) ist ein Verfahren zum Befestigen eines Kontaktes aus höher schmelzenden Material auf einem Tragkörper aus niedriger schmelzenden Material mittels Elektronenstrahlerwärmung bekannt.
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Hierbei wird der Kontakt im Stirneingriff mit dem Tragkörper gehalten und der Elektronenstrahl derart durchgeleitet, daß er den Tragkörper durchquert, wobei der Teil des Tragkörpers, der vom Strahl getroffen wird, schmilzt und ein Bereich des Kontaktes dicht an dem geschmolzenen Teil des Tragkörpers auf eine Temperatur erhitzt wird, die zwischen den Schmelzpunkten des Kontaktes und des Tragkörpers liegt, so daß nur der Tragkörper abschmilzt und die erforderliche Verbindung bildet. Bei einer bevorzugten Ausführung des Verfahrens, ist der Tragkörper mit einer Öffnung versehen, auf der der Kontakt, dessen Abmessungen größer sind als die der Öffnung im Tragkörper, aufliegt. Der Elektronenstrahl wird nun so geführt, daß ein Teil des Tragkörpers rund um die Öffnung abgeschmolzen und auf diese Weise die Verbindung zwischen beiden Teilen hergestellt wird. Diese Lösung ist geeignet für Kontaktverbindungen, bei denen Kontakt und Tragkörper mit ihren flachen Seiten verbunden werden. Es wird eine relativ großflächige Verbindung eireicht. Bei elektrischen Kontakt anordnungen, ζ.Β, mit Tulpenkontakten für elektrische Leistungsschalter versagt jedoch dieses Verfahren, da je Kontaktfinger nur eine relativ kleine für die Verbindung zur Verfügung stehende Berührungsfläche vorhanden ist.
Ziel der Erfindung: -
Die Erfindung hat zum Ziel, ein Verfahren zur Herstellung eines abbrandfesten Kontaktes einer Kontaktanordnung für elektrische Leistungsschalter, insbesondere Druckgasschalter zu schaffen, das einen geringen technologischen Aufwand erfordert und eine hohe Zuverlässig-
keit der Verbindungsstelle zwischen Trägermaterial und abbrandfestem Kontaktwerkstoff garantiert.
Wesen der Erfindung: Die technische Aufgabe
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zur Herstellung eines abbrandfesten Kontaktes für einen Kontakt einer derartigen Kontaktanordnung zu finden, mit dem optimale physikalische Eigenschaften der Verbindungsstelle zwischen dem hochschmelzenden abbrandfesten Kontaktstück und dem niedrigerschmelzenden Kontaktträger und der an diese Verbindungsstelle angrenzenden Teile des Kontaktträgers erreicht werden, und welches es ermöglicht, den gesamten Kontakt mit erheblich kleineren Abmessungen herzustellen, wobei die Verbindung mittels Elektronenstrahlerwärmung erfolgen soll.
Merkmale der Erfindung:
Die Aufgabe ist erfindungsgemä-ß dadurch gelöst, daß zunächst der Kontaktträger und das Kontaktstück so gegeneinander ausgerichtet und gehalten werden, daß die sich gegenüberliegenden Verbindungsflächen parallel zu einander verlaufen und zwischen beiden Teilen ein Spalt aufrechterhalten bleibt, daß darauf beide Teile im Vakuum durch Elektronenstrahllöten verbunden werden, wobei in einem engen Bereich der Werkstoff des Kontaktträgers vollständig und vom Kontaktstück nur partielle Werkstoff-
komponenten aufgeschmolzen und in schmelzflüssigem Zustand zu einem neuen Werkstoff gemischt werden, der nach dem Erkalten die sehr schmale Verbindungszone zwischen Kontaktstück und Kontaktträger bildet, worauf der nunmehr aus beiden Teilen bestehende Kontakt durch mechanische Bearbeitung, wie z.B. Drehen, Fräsen, Schleifen u.a., in seine endgültige Form gebracht wird»
Bei einem Tulpenkontakt wird in vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens in einen den Kontaktträger bildenden einseitig offenen Zylinder ein ringförmiges Kontaktstück mit seinem Bund zentrierend eingesetzt, worauf beide Teile im Bereich ihrer äußeren Grenzflächen durch eine radiale Lötnaht verbunden werden, wonach in einem vorbestimmten axialen Abstand vom offenen Rand des Kontaktträgers eine eine weitere Lötnaht, nämlich eine Durchdringungsnaht zwischen Zylinder und Bund des Kontaktstücks abgezogen wird, wobei ebenfalls der Kontaktträger im Nahtbereich vollständig erschmolzen wird und der ihn durchdringende Strahl aus dem Kontaktstück wiederum partielle Komponenten erschmilzt und diese gesamte Schmelze nach dem Erkalten eine sehr schmale Bindezone zwischen Kontaktträger und -stück bildet, und daß abschließend Kontaktstück und Zylinder in vorbestimmter Zahl mit Längsschlitzen versehen werden,·derart, daß die Kontaktfinger des selbstfedernden Tulpenkontaktes entstehen.
Vorteilhafterweise steht der Elektronenstrahlerzeuger fest, während die zu verbindenden Teile für die Zeit des Lötens gegenüber dem Elektronenstrahlerzeuger eine Bewegung entsprechend der Form der zu bildenden Lötnaht ausführen, insbesondere bei rotationssymmetrischen Teilen eine Drehbewegung um ihre gemeinsame Achse.
Für das erfindungsgemäße Elektronenstrahllöten zeigte sich ein Vakuum von i 1,33 Pa besonders geeignet.
In bestimmten Fällen ist es auch bei Tulpenkontakten von Vorteil, beide Teile - Kontaktstück und -träger - nur durch die erste, die radiale Lötnaht im Bereich ihrer äußeren Grenzflächen zu verbinden. Es besteht aber auch die Möglichkeit, nur die Durchdringungsnaht für die Verbindung bei Tulpenkontakten zur Anwendung zu bringen.
Überraschenderweise hat sich gezeigt, daß bei.bestimmten Kombinationen von hochschmelzendem, abbrandfesten Werkstoff und niedrigerschmelzendem Werkstoff durch eine zweckgerichtete Führung des Elektronenstrahles eine Verbindung der verschiedenartigen Werkstoffe ohne die Verwendung eines Zusatzwerkstoffes - eines Lotes - erreicht wird. Dies bedeutet, wie Untersuchungen der Bindezone ergaben, daß der Verbindungswerkstoff aus Komponenten des hochschmelzenden, abbrandfesten Werkstoffes und aus Komponenten des niedrigerschmelzenden Werkstoffes durch eine zweckentsprechende Verfahrensführung selbständig .entsteht, So wurden z.B. bei Verwendung von WCu-Sinterwerkstoff als hochschmelzender, abbrandfester Werkstoff und CrNi-Stahl oder Cu-Legierungen als niedrigerschmelzender Werkstoff Lötverbindungen durch eine einseitige Verschiebung des Elektronenstrahles auf den niedrigerschmelzenden Werkstoff hergestellt, die sich durch hohe mechanische Festigkeit und gute elektrische Leitfähigkeit auszeichnen. Das notwendige Maß der einseitigen Verschiebung des Elektronenstrahles wird bestimmt von den Werkstoffeigenschaften der zu verbindenden Teile und von deren geometrischen Parametern.
Bei dem erfindungsgemäßen Verbinden des Kontakt Stückes aus WCu mit dem Kontaktträger aus .CrNi-Stahl wird bei einer einseitigen Verschiebung des Elektronenstrahls um 0,1 bis 0,6 mm - vorzugsweise 0,3 "bis 0,4 mm - auf die Stahlseite, aus dem WCu ein Teil Cu gelöst und bildet
- 8 -
mit dem Fe, Cr und Ni des CrNi-Stahls den Verbindungswerkstoff in der sehr schmalen Verbindungszone. Bei einem Kontaktträger aus Cu oder Cu-Legierung erfolgt eine Verschiebung des Elektronenstrahles in Richtung des Kontaktträgers um 0,1 bis 0,5 mm, vorzugsweise um 0,2 mm.
Die zweckentsprechende Wärmeenergieaufteilung zwischen den beiden unterschiedlichen Werkstoffen, die zur Bildung des Verbindungswerkstoffes aus Komponenten dieser beiden Werkstoffe und zur Herstellung des Bindungsmechanismus notwendig ist, kann außer durch Verschiebung des Elektronenstrahls auch durch eine Blindnaht als T-Stoßnaht auf einem der Werkstoffe oder durch Strahlpendelung erreicht werden.
Von Vorteil für die Erzielung guter Qualitätsparameter der Bindungszone, wie Festigkeit und Leitfähigkeit, ist auch, daß die eingebrachte Wärmemenge minimiert wird.· Hierzu trägt auch bei, daß kein zusätzlicher Lotwerkstoff erschmolzen werden muß. Im gleichen Sinne wirksam sind solche Maßnahmen wie die Parallelanordnung der Verbindungsflächen zueinander und zum Elektronenstrahl, die Senkung des Spaltes zwischen den Verbindungsflächen auf eine technologische Mindestgröße, vorzugsweise 0,01 bis 0,06 im, .- Eine weitere vorteilhafte Variante zur Minimierung der einzubringenden Wärmemenge ergibt sich, wenn in den Zylinder die Schlitze für die federnde Kontakttulpe vor dem Elektronenstrahllöten eingebracht werden. Zudem werden dann die Schlitze zu wertvollen Strahlpositionierhilfen.
Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens bestehen darin, daß die Verbindung des hochschmelzenden, abbrandfesten Werkstoffes des Kontaktstückes mit dem niedriger schmelzenden Werkstoff des Kontaktträgers durch ein Elektronenstrahllöten erreicht wird. Bei dem Elektronenstrahllöten einer Werkstoffkombination aus hochschmelzen·
dem, abbrandfesten Werkstoff mit einem geeigneten.niedrigerschmelzenden Werkstoff wird infolge der für die Elektronenstrahlverfahren typischen, hohen Snergiedichte nur ein sehr schmaler und eng begrenzter Bereich erwärmt und aufgeschmolzen· Die eingebrachte Wärmemenge wird gegenüber den bekannten Verfahren wesentlich reduziert. Infolge des hohen Temperaturgefälles zu benachbarten kalten Werkstoffteilchen und der hohen Arbeitsgeschwindigkeit werden selbst die Randpartien der zu verbindenden Werkstoffe wenig beeinflußt, so daß die vorhandenen Eigenschaften bezüglich Festigkeit und Leitfähigkeit praktisch erhalten bleiben.
Durch die Anwendung des Verfahrens in einer Vakuumkammer tritt bei der Wärmeeinwirkung bzw. Erschmelzung eine wirksame Desoxidation und Entgasung der Werkstoffe an der Verbindungsstelle ein und eine erneute Gas- insbesondere schädliche Sauerstoffaufnähme wird wirksam verhindert. Hierdurch wird die Benetzungsfähigkeit der Grenzflächen verbessert und zwar soweit, daß keine besonderen Lot-Flußmittel mit all ihren Nachteilen verwendet werden müssen und im Gegenteil die Qualität der Verbindung sogar noch erhöht wird..
Ausführungsbeispiel:
An einem Ausführungsbeispiel soll die Erfindung nachfolgend näher erläutert werden. Die Zeichnung zeigt eine Kontaktanordnung für elektrische Leistungsschalter, vorzugsweise Druckgasschalter mit Tulpenkontakt, im ausgeschalteten Zustand. . -
Der feste Kontakt 1 und der bewegliche Kontakt 2 bilden das Dauerstromkontaktsystem der Kontaktanordnung. Das Abbrandkontaktsystem "besteht aus dem festen Kontakt 3 und dem beweglichen Kontakt 4-. Bei der Ein-Schaltung "roird der Stromkreis zuerst von dem Abbrandkontaktsystem 3> 4- und anschließend von dem Dauerstromkontaktsystem 1; 2 geschlossen. Bei der Ausschaltung hingegen öffnet zuerst das Dauerstromkontaktsystem 1; 2 und nachfolgend das Abbrandkont akt syst em 3 j 4- den Stromkreis, wobei das Löschmittel nach Durchströmen des Kanals 5 durch die Düse 6 auf den zwischen den Abbrandkontakten 3> A brennenden Lichtbogen gelenkt wird und diesen löscht. Abbrandkontaktsystem 3ί 4 und Dauerstromkontaktsystem 1; 2 sind koaxial angeordnet. In dem Ausführungsbeispiel ist der feste Kontakt 3 bolzenförmig ausgeführt und besteht aus dem hochschmelzenden, abbrandfesten Kontaktstück 8 - z.B. einem Sinterwerkstoff vom Typ WCu, WAg, WCuNi- und dem Kontaktträger 7 aus einem niedriger schmelzenden Werkstoff - z.B. Stahl, CrNi-Stahl, Cu, Cu-Legierung -. Der Kpntaktträger 7 und das Kontaktstück 8 haben die zu verbindenden parallelen Flächen 9; 10, die miteinander einen möglichst kleinen Spalt bilden und durch den Elektronenstrahl 13 eines Elektronenstrahlerzeuger miteinander verbunden werden. Bei der Durchführung des Verfahrens werden Kontaktträger 7 und Kontaktstück 8 in einer Vakuumkammer um ihre gemeinsame Achse 12 gedreht, so daß die Bindungszone gleichmäßig erwärmt wird und die Lötverbindung durch Bildung des Verbindungswerkstoffes in der Verbindungszone 11 (Lötnaht) entsteht. T
In dem Ausführungsbeispiel nach der Zeichnung ist weiter der bewegliche Kontakt 4- des Abbrandkontaktsystems als selbstfedernder Tulpenkontakt ausgebildet, wobei das Kontaktstück 15 aus hochschmelzendem, abbrandfesten Werkstoff - z.B. einem Sinterwerkstoff vom Typ WCu, WAg, WCuNi - und der Kontaktträger 14 aus einem niedriger schmelzenden Werkstoff mit federelastischen Eigenschaf-
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ten - z.B. Stahl, CrNi-Stahl, Cu-Legierung - besteht. Die zueinander und zum Elektronenstrahl parallelen Grenzflächen 16; 17 des Kontakt Stückes I5 u*i<3- ^es Kontaktträgers 14- werden durch die Elektronenstrahllötung mittels der Verbindungszone (Lötnaht) 18 miteinander verbunden.
Darauf wird in einem vorbestimmten Abstand von der Grenzfläche 17 an der Berührungsstelle I9 eine weitere Lötnaht 20 gezogen. Abschließend werden Kontaktträger 14 und Kontaktstück I5 in vorbestimmter Zahl mit Längsschlitzen versehen, so daß die Kontaktfinger 21 des selbstfedernden Tulpenkontaktes entstehen. Die zum Elektronenstrahllöten vorbereiteten Teile 7; 8 und 14; .15 weisen vorteilhafterweise zwischen den parallelen Grenzflächen 9;,10 und 16; I? einen Spalt von 0,01 bis 0,06 mm auf. Bei der Herstellung der Verbindungszonen 11; 18 ist der Elektronenstrahl I3 gegenüber dem Spalt einseitig in Richtung des niedrigerschmelzenden Kontaktträgers 7j 14 verschoben und zwar bei einem Kontaktträger aus Cu oder Cu-Legierung um 0,1 bis 0,5 mm -- vorzugsweise 0,2 mm - und bei einem Kontaktträger aus CuKi-Stahl um 0,1 bis 0,6 mm - vorzugsweise um 0,30 mm bis 0,4 mm -.
Eine vorteilhafte Variante ergibt sich, wenn bei dem Abbrandkontakt 4 die Schlitze der federnden Kontakttulpe mindestens in den Kontaktträger 14 vor dem Elektronenstrahllöten eingebracht werden, womit der Wärmeeintrag bei der Durchführung des Verfahrens weiter gesenkt werden kann und die Schlitze wertvolle Strahlpositionlerhilfen sind. Zum anderen kann vorteilhafterweise zur Schlitzfertigung in Kontaktträgern aus schwer spanbarem Cu-Ni-Stahl das hochproduktive Plasmaschneiden angewendet werden.
Natürlich läßt sich die Erfindung auch anwenden, wenn die Abbrandkontakte 3> 4 anders ausgebildet sind. So ist z.B. das Elektronenstrahllöten auch anwendbar, wenn die Grenzflächen 9; 10 und 16; I7 koaxiale Zylinder sind. Auch bei nicht rotationssymmetrischen Teilen ist das Verfahren anwendbar.

Claims (13)

-Al - Erfindungsanspruch:
1. .Verfahren zur Herstellung eines abbrandfesten Kontaktes in einer Kontaktanordnung für elektrische Schalter, insbesondere für als Druckgasschalter ausgebildete Leistungsschalter, wobei der Kontakt aus einem Kontaktstück aus hochschmelzendem metallischen Werkstoff und einem Kontaktträger aus einem niedriger schmelzenden metallischen Werkstoff gebildet ist und die Verbindung zwischen Kontaktstück und -träger durch Elektronenstrahllöten im Vakuum erfolgt, gekennzeichnet dadurch,' daß zunächst der.Kontaktträger (7; Ή) und das Kontaktstück (8; I5) so gegeneinander ausgerichtet und gehalten werden, daß die sich gegenüberliegenden Verbindungs- oder Grenzflächen (9; 10; 16; I7) parallel zueinander verlaufen und zwischen beiden Teilen (7; 8; 14; 15) ein Spalt aufrechterhalten bleibt, daß darauf beim Verbinden durch Elektronenstrahllöten in einem engen Bereich der Werkstoff des Kontaktträgers 7; 14) vollständig und vom Kontaktstück (8; I5) nur partielle Werkstoffkomponenten aufgeschmolzen und in. schmelzflüssigem Zustand zu einem neuen Werkstoff gemischt werden, der nach dem Erkalten die sehr schmale Verbindungszone (11; 18) zwischen Kontaktstück (8; I5) und -träger (7; 14) bildet, worauf der nunmehr "aus beiden Teilen (7; 8; 14; I5) bestehende Kontakt (3; 4) durch mechanische Bearbeitung in seine endgültige Form gebracht wird.
2. Verfahren nach Punkt -1 für einen Tulpenkontakt, gekennzeichnet dadurch, daß in einen den Kontaktträger (14) bildenden einseitig offenen Zylinder ein ringförmiges Kontaktstück (I5)
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mit seinem Bund zentrierend eingesetzt wird, worauf beide Teile (14; 15) im Bereich ihrer äußeren Grenzflächen (16; 1?) durch eine radiale Lötnaht (18) verbunden werden, wonach, in einem vorbestimmten' axialen Abstand vom offenen Rand des Kontaktträgers (14) eine Τι/eitere Lötnaht (20), nämlich eine Durchdringungsnaht zwischen Zylinder und Bund des Kontakt-Stückes (15) gezogen wird, wobei ebenfalls der Kontaktträger (14) im Nahtbereich vollständig erschmolzen wird und der ihn durchdringende Elektronenstrahl (13) aus dem Kontaktstück (I5) wiederum partielle Komponenten erschmilzt und diese Schmelze nach dem Erkalten eine sehr schmale Verbindungszone (20) zwischen Kontaktträger (14) und -stück (I5) bildet, und daß abschließend Kontaktstück (I5) und Zylinder in vorbestimmter Anzahl mit Längsschlitzen versehen werden, derart, daß die Kontaktfinger (21) des Tulpenkontaktes gebildet werden.
3. Verfahren nach Punkt 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß der Elektronenstrahlerzeuger feststeht und die zu verbindenden Teile für die Zeit des Lötens gegenüber dem Elektronenstrahlerzeuger eine Bewegung entsprechend der Form der zu bildenden Lötnaht ausführen, insbesondere bei rotationssymmetrischen Teilen (7; 8; 14; I5) eine Drehbewegung um ihre gemeinsame Achse (12).
4. Verfahren nach Punkt 1 bis 3> gekennzeichnet dadurch, daß das Elektronenstrahllöten ohne die Verwendung eines zusätzlichen Lotwerkstoffes und/oder eines Löthilfsstoffes (Flußmittel) erfolgt.
5. Verfahren nach Punkt 1 bis 4, gekennzeichnet-'dadurch, daß. vor dem Löten zwischen den Grenzflächen (9J 10; 16; 1?) der zu verbindenden Teile (7; 8; 14·; 15) ein Spalt von einer Größe von 0,01 bis 0,06 mm gehalten wird.
6. Verfahren nach Punkt 1 bis 5> ge kennze i c hnet dadurch, daß das Elektronenstrahllöten bei einem. Druck von ^ 1,33 Pa erfolgt.
7. Verfahren nach Punkt 1 bis 6, gekennzeichnet dadurch, daß der Elektronenstrahl (13) gegenüber dem Stoß zwischen den Grenzflächen (95 10; 16; 17) der zu verbindenden Teile (7; 8; 14; 15) einseitig um 0,1 bis 0,6 mm in Richtung des Kontaktträgers (7; 14) verschoben ist.
8. Verfahren nach Punkt 7, gekennzeichnet dadurch, daß der Elektronenstrahl (13) bei einem Kontaktträger (7; 14) aus CrM-Stahl um 0,3 bis 0,4 mm. und bei einem Kontaktträger (7; 14) aus Cu oder einer Cu-Legierung um 0,2 mm in Richtung des Kontaktträgers (7; 14) verschoben ist.
9. Verfahren nach Punkt Λ bis 6, gekennzei c hnet dadurch, daß die Energie des Elektronenstrahles (13) gemäß den physikalischen Eigenschaften der zu verbindenden Teile (7; 8; 14; I5) durch Pendelung des Elektronenstrahles (I3) oder durch
** Ziehen einer Blindnaht auf einem der beiden Teile (7; 8; 14;, I5) gewählt wird.
-4S-
10. Verfahren nach Punkt 1 bis 9, gekennzeichnet dadurch, daß bei einem Tulpenkontakt der Zylinder für den Kontaktträger (14) vor dem Elektronenstrahllöten entsprechend der Anzahl der geforderten Kontaktfinger (21) geschlitzt wird, so daß sich Hilfskanten für eine automatische Strahlpositionierung ergeben.
11. Verfahren nach Punkt 1 bis 10, gekennzeic h n e t dadurch, daß beide Teile (14; 1f?) eines Tulpenkontaktes nur durch die erste Lötnaht (18) miteinander verbunden werden.
12. Verfahren nach Punkt 1 bis 10, gekennze ich net dadurch, daß beide Teile (14; 15) eines Tulpenkontaktes nur durch die Durchdringungsnaht (20) miteinander verbunden werden.
13· Verfahren nach Punkt 1 bis 12, gekennze ich net dadurch, daß für das Kontaktstück (8; ein Sinterwerkstoff des Typs WCu, WAg oder WCuNi und für den Kontaktträger (7; 14) ein Werkstoff aus Kupfer, Kupferlegierungen oder hochlegiertem CrITi-Stahl gewählt wird.
Hierzu: 1 Blatt Zeichnung I
DD25992884A 1984-02-08 1984-02-08 Verfahren zur herstellung eines abbrandfesten kontaktes in einer kontaktanordnung fuer elektrische schalter, insbesondere leistungsschalter DD240976B5 (de)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4317950A1 (de) * 1993-05-28 1994-12-01 Siemens Ag Beschichtetes Metallband als Halbzeug für elektrische Kontaktstücke und Verfahren zum Aufbringen derartiger Kontaktstücke auf einen Träger

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE4317950A1 (de) * 1993-05-28 1994-12-01 Siemens Ag Beschichtetes Metallband als Halbzeug für elektrische Kontaktstücke und Verfahren zum Aufbringen derartiger Kontaktstücke auf einen Träger

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