DE2017452C3 - Verfahren zum Herstellen von Schutzrohrkontakten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Schutzrohrkontakten, wobei die äußeren Enden der Schaltzungen zuerst derart eingespannt werden, daß sich ihre inneren Enden überlappen und in einem geringen Abstand gegenüberstehen, worauf die Schaltzungen mit ihren inneren Enden gegeneinander gedrückt und zu einer bündigen Anlage gebracht werden, worauf zwischen den Einspannungen eine Relativbewegung vorgenommen wird, um die inneren Enden der Schaltzungen dem erwünschten Kontaktspalt entsprechend auseinander zu bewegen, worauf die Lage einer der Schaltzungcn durch Befestigung ihres Schaftes an dem Isolierstoffträger fixiert wird.

Schutzrohrkontakte haben im allgemeinen sehr kleine Größenabmessungen, d. h. eine Länge von etwa 5 bis 6 mm bei einem Durchmesser von 2 bis 3 mm. Wird nun bei der Herstellung eines solchen Schutzrohrkontaktes das obere oder untere Ende der die Kontakte tragenden Glashülse geschmolzen, um dort eine Schaltzunge zu befestigen, erweicht die gesamte Glashülse. Dabei ist es bereits nachteilig, daß die Glashülse dabei an der Haltevorrichtung anhaftet Wichtiger ist es jedoch, daß wegen der Erweichung der Glashülse, wenigstens des größeren Teils ihrer Länge, die Hülse in einem gewissen Maße gebogen wird oder Falten wirft Es ist daher notwendig, daß beide Schaltzungen fest durch ein anderes Mittel gehalten werden als es die Glashülse selbst ist wenn das untere Ende der Glashülse mit der betreffenden Schaltzunge verschmolzen wird; anderenfalls würde die Schaltzunge bei der Abkühlung der Glashülse die beabsichtigte Relativlage nicht einnehmen.

Bei den bisher bekannten Herstellungsverfahren derartiger Schutiirohrkontakte traten stets zwei Probleme auf, von denen bisher jeweils nur eines gelöst werden konnte: Entweder konnte die Glashülse mit den Schaltzungen abdichtend verbunden werden, ohne daß die Glashülse an einem flaker anhaftete und ohne daß die Schaltzungen durch ein Verbiegen der Glashülse aus ihrer beabsichtigten Position gebracht wurden. Bei diesem Verfahren konnte jedoch nicht sichergestellt werden, daß die Schahzungen exakt die gewünschte Relativlage zueinander einnehmen. Bei diesem vorbekannten Herstellungsverfahren wurden also beide Schaltzungen beim Aufschmelzen der Glashülse auf die Schaltzungen festgehalten. Es konnte nicht sichergestellt werden, daß die Kontaktflächen der beiden Schaltzungen genau den gewünschten Luftspalt zwischen sich hatten.
Eine andere vorbekannte Verfahrensweise (FR-PS

15 65 492) verfährt derart, daß beide Schaltzungen in ihre exakte Relativlage gebracht werden, bevor die Glashülse mit ihnen verschmolzen wird. Dieser Vorteil geht aber beim Abkühlen der Glashülse wieder verloren, weil eine der Schaltzungen während des

letzten Zeitabschnittes des Herstellungsverfahrens nur von der Glashülse allein gehalten wird, so daß diese Schaltzunge durch das geschilderte Verwerfen der Glashülse aus der justierten Position gebracht werden kann. Dies ist der wesentliche Nachteil des erwähnten vorbekannten Verfahrens.

Handelt es sich um Schutzrohrkontakte, die mit einem inerten Gas oder mit einem Gas unter reduziertem Druck gefüllt sind, kann das Gas, wenn es beim Verschmelzen der Enden der Glashülse die Letztere umströmt, Wärme aus dem mittleren Glashülsenteil abführen. Soll sich jedoch in der Glashülse ein Vakuum befinden, so muß die Herstellung in Vakuum erfolgen, so daß nur der Halter für die Glashülse Wärme abtransportieren kann. Bei Vakuum-Schutzrohrkontakten muß aber die Glashülse beim Verschmelzen ihrer Enden mit den Schaltzungen über ihre gesamte Länge verhältnismäßig hoch aufgeheizt werden, um das Restgas aus der Glashülse auszutreiben. Bei derartig hohen Temperaturen wird die Glashülse aber mit großer Wahrscheinlichkeit in der erwähnten Weise deformiert werden und am Halter anhaften. Daraus folgt, daß das vorbekannte Verfahren nicht arbeitet, wenn die Glashülse klein ist und auf ein hohes Vakuum gebracht wird.

Auch bringt bei dem vorbekannten Verfahren die starre Einspannung beider Enden der Schaltzungen beim Verschmelzen der Glashülse mit den Schäften der Schaltzunge den Nachteil mit sich, daß insbesondere sehr kleine Schutzrohrkontakte und kleine Schaltzungen nicht genau positioniert werden können.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, die vorstehend beschriebenen Verfahren so abzuwandeln, daß sich nach ihnen Schutzrohrkontakte mit sehr hoher

Präzision herstellen lassen.

Die Lösung der vorstehenden Aufgabe wird erfindungsgemäß darin gesehen, daß das Hersteilungsverfahren der einleitend genannten Art dadurch abgewandelt wird, daß das äußere Ende einer der Schaltzungen dadurch eingespannt wird, daß es an einem thermoplastisch verformbaren Halter befestig; wird, der durch Erwärmung plastisch verformbar gemacht wird, um die inneren Enden der Schaltzungen zu der bündigen Anlage zu bringen, worauf der Halter bei Aufrechter haltung des Kontaktschließdruckes abgekühlt und wieder verfestigt wird, und daß anschließend in an sich bekannter Weise nach Einstellung des Luftspalts auch die Lage dieser anderen Schaltzunge durch Befestigen ihres Schaftes an dem Isolierstoffträger fixiert wird.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung und den Zeichnungen, in denen bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens beispielsweise veranschaulicht sind.

In den Zeichnungen zeigen

F i g. 1 bis 6 schematische, teilweise geschnittene Seitenansichten zur Erläuterung der einzelnen Schritte bei der erfindungsgemäßen Herstellung von Schutzrohrkontakten und

F i g. 7 eine perspektivische Ansicht eines gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellten und zusammengebauten Schutzrohrkontaktes in Verbindung mit einem für den Zusammenbau verwendeten thermoplastischen Halter.

In den beigefügten Zeichnungen zeigt F i g. 7 ei^en Schutzrohrkontakt mit zwei länglichen Schaltzungen 6 und einem Isolierstoffgehäuse 7, der hier die Gestalt eines geschlossenen Glaskolbens hat. Die beiden Schaltzungen 6 bestehen aus einem magnetisierbarer federnd nachgiebigen Zungenteil 8, der innerhalb des Kolbens angeordnet ist, und einem Schaftteil 9, der am zugeschmolzenen Ende 10 des Kolbens herausgeführt ist und dort eine Anschlußklemme 11 bildet.

Wie dargestellt, sind die Schaltzungen 6 mit ihren Schaftteilen 9 und ihren Zungenteilen 8 einteilig ausgebildet Der Schaft könnte aber auch ein steiferer an den Zungenteii angeschweißter oder in sonstiger Weise befestigter Bauteil sein.

Die Zungenteile 8 tragen an ihren freien Enden einander überlappende Kontakte 12, die sich gegenüberliegen und normalerweise einen zuvor festgelegten Abstand haben, um einen Kontaktspalt 13 zu bilden. Die Schaltzungen haben mindestens an ihren Kontakten 12 eine plane Oberfläche, die der planen Oberfläche der anderen Schaltzunge gegenüberliegt. Im vorliegenden Falle haben alle Schaltzungen — wie üblich — über die gesamte Länge einen gleichförmigen rechteckigen Querschnitt

Der Kolben 7 dient sowohl als Schutzgehäuse als auch als Isolierstoffsockel für die Schaltzungen. Wenn der Kolben 7, wie üblich, ein Glasrohr ist, werden die Enden 10 des Rohres um die Mittelteile der Schaltzungen 6 herum angeschmolzen, um die letzteren in der zuvor beschriebenen Normalstellung zu sichern und ein geschlossenes Gehäuse zu erzeugen, in dem die Schaltzungen in einer gewünschten Atmosphäre, beispielsweise einem Vakuum, einem Schutzgas od. dgl., gehalten werden.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine besondere Einspannvorrichtung benötigt, zu der die obere Einspannung 21 gehört. Da Einzelheiten dieser Einspannung für den Fachmann nebensächlich sind und auch verschiedenste Ausführungsformen vorgesehen werden können, ist in den Zeichnungen die Einspannung nur schernatisch angedeutet

Die obere Einspannung 21 dient zur Befestigung eines länglichen thermoplastischen Halters 22. Die Einspannung 21 hat eine nach unten offene Bohrung 23, die den thermoplastischen Halter 22 mit straffem Sitz aufnimmt und ihn senkrecht hält Der thermoplastische Halter ist

ίο vorzugsweise ein Glasrohr. Wichtig ist, daß der Halter sich durch Wärme örtlich plastifizieren läßt und beim

Abkühlen wieder fest wird, ohne innere Spannungen

aufzunehmen.

Beim ersten Verfahrensschritt gemäß F i g. 1 wird

vorübergehend eine feste Beziehung zwischen der oberen Einspannung 21 und einer unteren Führung 24 hergestellt Die Führung 24 hat die Aufgabe, eine obere Schaltzunge 6' auf ein aus Glas od. dgl. bestehendes Rohr 25 auszurichten, welches das Isolierstoffgehäuse oder Kolben 7 des fertigen Schutzrohrkontaktes werden soll. Die Führung 24 hat eine nach oben gerichtete Fläche 26 zur Abstützung des unteren Endes des Glasrohres 25 und einen nach oben ragenden Führungszapfen 27, der mit geringem Spiel von dem Glasrohr 25 umgeben wird. Hierdurch ergibt sich auch eine koaxiale Ausrichtung auf den thermoplastischen Halter 22. Zur Abstützung und koaxialen Ausrichtung der Schaltzunge 6' auf den thermoplastischen Halter 22 und das Glasrohr 25 hat der Führungszapfen 27 eine nach unten gerichtete koaxiale Ausnehmung 28, in die das untere Ende der Schaltzunge 6' mit ausreichend festem Sitz eingefügt werden kann, um diese sicher, aber nicht so fest zu halten, daß man für das Einfügen oder Herausnehmen größere Kräfte benötigt Die Schaltzunge 6', das Glasrohr 25 und der thermoplastische Halter 22 sind so aufeinander ausgerichtet daß das untere Ende der Schaltzunge etwa mittig zwischen den Enden des Rohres 25 liegt und das obere Ende der Schaltzunge ein wenig in den thermoplastischen Halter 22 hineinragt Das Glasrohr 25 befindet sich mit Abstand unter dem thermoplastischen Halter 22.

Wenn sich die Teile in der vorbeschriebenen Lage befinden, wird gemäß Fig.2 das untere Ende des thermoplastischen Halters; 22 so erwärmt, daß es plastisch wird und an das obere Ende der Schaltzunge 6' anschmilzt und eine feste Verbindung 30 zwischen dem thermoplastischen Halter und der Schaltzunge herstellt Etwa gleichzeitig wird das obere Ende des Glasrohres 25 auf Plastizität erwärmt und bei 31 an den Mittelteil

so der Schaltzunge 6' angeschmolzen, so daß die Schaltzunge am Glasrohr befestigt und das obere Ende des letzteren dichtend abgeschlossen wird. Wenn nach diesen Schmelzvorgängen der Halter 22 und das Rohr 25 wieder abgekühlt und festgeworden sind, kann die Führung 24 durch die untere Einspannung 33 der F i g. 3 ersetzt werden, welche eine zweite Schaltzunge 6" in aufrechter Lage abstützt Nach Fortnahme der Führung 24 hängt die obere Schaltzunge 6' am thermoplastischen Halter 22 und trägt das den Kolben bildende Rohr 25.

Die untere Einspannung 33 kann gegenüber der oberen Einspannung 21 festgesetzt und auch entlang eines zuvor festgelegten Weges zwischen festgelegten Grenzen verschoben werden. Die untere Schaltzunge 6" wird am unteren Ende von der unteren Einspannung 33 in senkrechter Stellung so gehalten, daß ihr oberer Kontaktteil den unteren Kontaktteil der oberen Schaltzunge überlappt. Dabei stehen sich die beiden Kontaktteile etwa coplanar einander gegenüber. In der

unteren Einspannung 33 ist eine nach oben offene Ausnehmung 34 vorgesehen, in die die Schaltzunge 6" mit engem Sitz eingesetzt werden kann. Diese Verbindung darf jedoch nicht so fest sein, daß zum Einfügen oder Herausnehmen der Schaltzunge größere Kräfte aufzubringen sind.

Die Ausnehmung 34 der unteren Einspannung 33 und die Ausnehmung 28 in dem Führungszapfen 27 sind so ausgebildet, daß sie die Schaltzungen mit ihren Breitseiten etwa quer zum Bewegungspfad der unteren Einspannung ausrichten. Aus nachfolgend noch näher zu erläuternden Gründen braucht hier aber kein besonderer Aufwand getrieben zu werden, um die Schaltzungen mit ihren einander gegenüberliegenden Breitseiten genau parallel auszurichten.

Wenn sich die beiden Schaltzungen in der beschriebenen Stellung befinden, werden ihre einander überlappenden Teile durch Magnetismus gegeneinander gedrückt. Während dieser Magnetisierung wird gemäß Fig.4 der thermoplastische Halter 22 zwischen der oberen Einspannung 21 und der Verbindungsstelle 30 so weit erwärmt, daß die Erwärmungsstelle plastisch und fließfähig wird. Hierdurch wird die obere Schaltzunge 6' so beweglich, daß sie sich unter dem Einfluß der Magnetkräfte in eine Lage bewegen kann, in der der obere Kontaktteil fest und wirklich flächig an dem oberen Kontaktteil der unteren Schaltzunge 6" zur Anlage kommt. Dann kann der thermoplastische Halter bei aufrechterhaltenem Magnetfeld durch Abkühlung wieder verfestigt werden, um die obere Schaltzunge in der beschriebenen Lage zu halten.

Wenn der thermoplastische Halter abgekühlt ist, kann auch die Magnetisierung aufhören. Jetzt sorgt der thermoplastische Halter 22 wieder für eine starre Verbindung zwischen der oberen Schaltzunge 6' und der oberen Einspannung 21. Die Einspannungen 21 und 33 halten die Schaltzungen zueinander parallel und die überlappenden Kontaktteile flächig aufeinander. Nun können die Schaltzungen exakt durch gesteuerte Bewegung der Einspannung 21 oder 33 in jede gewünschte Relativlage gebracht werden. Um den Kontaktspalt 13 zwischen den einander überlappenden Teilen der Schaltzungen einzustellen, braucht nur eine der Einspannungen 21 oder 33 senkrecht zu den aufeinander liegenden Breitseiten der Schaltzungen über einen Weg bewegt zu werden, der dem gewünschten Spalt entspricht Wie Fig.5 zeigt, kann die untere Einspannung 33 als Schieber auf einem geeigneten Träger 36 angeordnet sein, der fest auf die obere Einspannung 21 ausgerichtet ist. Die Bewegung der unteren Einspannung ist beschränkt auf eine Gleitbewegung zwischen zwei Anschlägen 37 und 38. Das von diesen Anschlägen definierte Bewegungsspiel der unteren Einspannung 33 vom einen zum anderen Ende entspricht dem gewünschten Kontaktspalt. Um die Festlegung des Kontaktspaltes zu erleichtern, kann der Anschlag 38, wie dargestellt, eine manuell einstellbare Schraube sein.

Von der ersten Gegenüberstellung der unteren Schaltzunge 6" mit der oberen Schaltzunge 6' (F i g. 3) bis zur Beendigung der Magnetisierung der Schaltzungen (Fig.4) bleibt die untere Entspannung 33 am Widerlager 37. Anschließend wird, wie F i g. 5 zeigt die untere Einspannung 33 in der Führung 36 in Pfeilrichtung so verschoben, daß die einander überlappenden Teile der Schaltzungen getrennt werden und der Schieber an dem Anschlag 38 zur Anlage kommt Hierdurch erhalten die Schaltzungen die erforderliche Relativlage und die für den Zusammenbau erforderliche Ausrichtung.

Wenn die untere Einspannung 33 am Widerlager 38 anliegt wird das untere Ende des Kolbenrohres 7 durch Erwärmung plastisch gemacht und um den Mittelteil der unteren Schaltzungen bei 40 angeschmolzen. Jetzt ist der Kolben verschlossen, so daß nach dem anschließenden Abkühlen und Festwerden die Schaltzungen in der gewünschten Beziehung zueinander bleiben und die gesamte Anordnung von den oberen und unteren Einspannungen abgenommen werden kann.

Die letzte Verfahrensstufe ist das Abschneiden des Schaftes der oberen Schaltzunge 6' vom Halter 22 mit einem geeigneten Schneider 41. Der thermoplastische Halter kann dann weggeworfen werden.

Aus der vorstehenden Beschreibung und den Zeichnungen ist ersichtlich, daß die Erfindung ein einfaches und schnell arbeitendes Herstellungsverfahren für Schutzrohrkontakte beinhaltet bei dem die Schaltzungen in solcher Lage und Ausrichtung verbleiben, daß ihre einander überlappenden Teile einen Kontaktspalt von zuvor festgelegter Größe bilden, wobei auch sichergestellt ist daß diese Schaltzungen bei einer magnetischen Beeinflussung flächig oder in anderer gewünschter Form aneinander zu liegen kommen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen von Schutzrohrkontakten, wobei die äußeren Enden der Schaltzungen zuerst derart eingespannt werden, daß sich ihre inneren Enden überlappen und in einem geringen Abstand gegenüberstehen, worauf die Schaltzungen mit ihren inneren Enden gegeneinander gedrückt und zu einer bündigen Anlage gebracht werden, worauf zwischen den Einspannungen eine Relativbewegung vorgenommen wird, um die inneren Enden der Schaltzungen dem erwünschten Kontaktspalt entsprechend auseinander zu bewegen, worauf die Lage einer der Schaltzungen durch Befestigung ihres Schaftes an dem Isolierstoffträger fixiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß das äußere Ende dieser Schaltzunge (6') dadurch eingespannt wird, daß es an einem thermoplastisch verformbaren Halter (22) befestigt wird, der durch Erwärmung plastisch verformbar gemacht wird, um die inneren Enden der Schaltzungen (6', 6") zu der bündigen Anlage zu bringen, worauf der Halter bei Aufrechterhaltung des Kontaktschließdruckes abgekühlt und wieder verfestigt wird, und daß anschließend in an sich bekannter Weise nach Einstellung des Luftspalts auch die Lage dieser anderen Schaltzunge (6") durch Befestigen ihres Schaftes (8) an dem Isolierstoffträger (7) fixiert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß neben dem plastisch verformbaren Halter (22) an der von ihm gehaltenen Schaltzunge (6') das eine Ende eines Isolierstoff-Rohres (7) angeschmolzen wird, welches nach Ausrichtung der Schaltzungen (6', 6") zu einem Kolben geschlossen und an der anderen Schaltzunge (6") angeschmolzen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Zuschmelzen des Kolbens (7) der Schaltzungenteil (6') zwischen Kolben (7) und Halter (22) durchschnitten wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der thermoplastisch verformbare Halter (22) aus Glas besteht.