Die Erfindung betrifft eine Vakuumschaltröhre mit einem aus Gehäusebauteilen gebildeten Gehäuse sowie im Inneren des Gehäuses angeordneten, in einem geschlossenen Zustand eines Kontaktsystems der Vakuumschaltröhre Strom führenden Teilen.
Derartige Vakuumschaltröhren sind aus dem landläufigen Stand der Technik bekannt und weisen ein Gehäuse auf, welches aus Gehäusebauteilen, beispielsweise in Form von Isolierstoff-gehäusebauteilen aus Keramik sowie aus metallischen Gehäusebauteilen, beispielsweise in Form von metallischen Deckelteilen, gebildet ist. Im Inneren des Gehäuses der Vakuumschaltröhre ist ein Kontaktsystem angeordnet, welches zum Schalten bzw. zum Unterbrechen eines über die Vakuumschaltröhre geführten Stromes vorgesehen ist, welches üblicherweise bestehend aus einem Bewegkontakt und einem Festkontakt sowie mit dem Bewegkontakt bzw. Festkontakt elektrisch leitend verbundenen Bewegkontaktanschlussbolzen und Festkontaktanschlussbolzen, die jeweils durch Gehäusebauteile der Vakuumschaltröhre vakuumdicht aus dem Inneren des Gehäuses nach außen geführt sind, somit Strom führende Teile aufweist.
Aus der
Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vakuumschaltröhre der eingangs genannten Art weiterzubilden, welche über verbesserte Eigenschaften bezüglich der Stromtragfähigkeit verfügt.
Erfindungsgemäß gelöst wird diese Aufgabe bei einer Vakuumschaltröhre der eingangs genannten Art dadurch, dass die Strom führenden Teile derart oberflächenbehandelt sind, dass sie eine erhöhte Wärmeabstrahlung aufweisen, wobei die Oberflächenbehandlung durch Aufrauen oder Beschichtung der Oberflächen ausgeführt ist, wobei durch die Oberflächenbehandlung mittels Aufrauen oder Beschichten die Wärmeabstrahlung der Strom führenden Teile erhöht wird, weil sich die Oberflächeneigenschaften im Vergleich zu unbehandelten Oberflächen der Strom führenden Teile entweder durch Vergrößerung der Oberfläche beim Aufrauen oder durch Verwendung eines Materials mit höheren Wärmeabstrahlungskoeffizienten erhöht.
Durch eine derartige Oberflächenbehandlung der Strom führenden Teile derart, dass sie eine erhöhte Wärmeabstrahlung aufweisen, wird in vorteilhafter Weise die Stromtragfähigkeit der Vakuumschaltröhre insgesamt erhöht, weil durch die erhöhte Wärmeabstrahlung der Strom führenden Teile im Inneren des Gehäuses der Vakuumschaltröhre dort durch den Stromfluss über die Vakuumschaltröhre entstehende Wärme zumindest teilweise durch Wärmeabstrahlung auch dort abgeführt wird, so dass an anderen Stellen eines Schaltgerätes, in welchem die Vakuumschaltröhre eingesetzt ist, eine geringere Wärmeabfuhr nötig ist. Somit sind insgesamt die Wärmeabfuhreigenschaften der Vakuumschaltröhre verbessert, wodurch sich eine höhere Stromtragfähigkeit der Vakuumschaltröhre und damit eines Schaltgerätes, in welchem die Vakuumschaltröhre eingesetzt wird, ergibt.
Die Vakuumschaltröhren können somit unterschiedlich ausgebildet sein. In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfassen die Gehäusebauteile ein zwischen Isolierstoff-Gehäusebauteilen angeordnetes metallisches Gehäusebauteil, welches das Kontaktsystem umgibt. In einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfassen die Gehäusebauteile ein zwischen Isolierstoff-Gehäusebauteilen befestigtes Schirmelement, welches im Inneren des Gehäuses das Kontaktsystem umgibt. Mit dem zwischen Isolierstoff-Gehäusebauteilen angeordneten metallischen Gehäusebauteil, typischerweise in Form einer metallischen Schaltkammer, welche als metallisches Gehäusebauteil das Kontaktsystem umgibt und die vom Kontaktsystem abgestrahlte Wärme aufnimmt und nach außen abführt, oder durch ein zwischen Isolierstoff-Gehäusebauteilen befestigtes Schirmelement, welches im Inneren des Gehäuses das Kontaktsystem umgibt, und welches zur Abschirmung der Isolierstoff-Gehäusebauteile von bei einem Schaltvorgang entstehenden Metalldampf dient, aber auch zur Aufnahme von vom Kontaktsystem bzw. den Strom führenden Teilen abgestrahlter Wärme dienen kann, ist die Wärmeabfuhr der Vakuumschaltröhre verbessert. Vorteilhafterweise sind dabei die Gehäusebauteile ebenfalls derart oberflächenbehandelt sind, dass sie eine erhöhte Wärmeabstrahlung aufweisen.
Die Oberflächenbehandlung kann dabei unterschiedlich ausgeführt sein, beispielsweise durch Aufrauen der Oberflächen oder durch Beschichtung der Oberflächen, wobei als Beschichtungsmaterial besonders bevorzugt Chrom oder Ruthenium vorgesehen sind. Durch derartige Oberflächenbehandlungen mittels Aufrauen oder Beschichten mit Chrom oder Ruthenium wird die Wärmeabstrahlung der Strom führenden Teile erhöht, weil sich die Oberflächeneigenschaften im Vergleich zu unbehandelten Oberflächen der Strom führenden Teile entweder durch Vergrößerung der Oberfläche beim Aufrauen oder durch Verwendung eines Materials mit höheren Wärmeabstrahlungskoeffizienten wie Chrom oder Ruthenium erhöht.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist außen am Gehäuse der Vakuumschaltröhre ein Kühlelement wärmeleitend mit den Gehäusebauteilen verbunden angeordnet. Ein derartiges Kühlelement, beispielsweise in Form eines Kühlkörpers mit Kühlrippen, welcher wärmeleitend mit den Gehäusebauteilen, also dem metallischen Gehäusebauteil oder dem Schirmelement wärmeleitend verbunden angeordnet ist, ist eine Wärmeabfuhr der durch Wärmestrahlung von den Strom führenden Teilen an das Gehäusebauteil übertragenen Wärme in einfacher und wirksamer Weise verbessert.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung einer Vakuumschaltröhre.
Ein derartiges Verfahren ist ebenfalls aus dem landläufigen Stand der Technik bekannt und umfasst die Verfahrensschritte:
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein derartiges Verfahren weiterzubilden, welches die Herstellung von Vakuumschaltröhren mit höherer Stromtragfähigkeit ermöglicht. Erfindungsgemäß gelöst wird diese Aufgabe dadurch, dass das Verfahren zur Herstellung der Vakuumschaltröhre vor den Verfahrensschritten des Zusammenbauens und vakuumdichten Verlötens eines Gehäuses mit Strom führenden Bauteilen den Schritt:
Der Verfahrensschritt der Oberflächenbehandlung kann dabei durch Aufrauen oder durch Beschichten mit einem Material erhöhter Wärmeabstrahlungsfähigkeit durchgeführt werden.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung sowie eines Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die beiliegenden Figuren näher erläutert. Es zeigen:
Der Festkontaktanschlussbolzen 8, der Festkontakt 9, der Bewegkontaktanschlussbolzen 10 und der Bewegkontakt 12 bilden somit im geschlossenen Zustand des Kontaktsystems 13 Strom führende Teile, welche derart oberflächenbehandelt sind, dass sie eine erhöhte Wärmeabstrahlung aufweisen. Der Festkontakt 9 und der Festkontaktanschlussbolzen 8 weisen dazu im Ausführungsbeispiel der
Die oberflächenbehandelten Strom führenden Teile der Vakuumschaltröhren 1 bzw. 1' der
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