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DE102007047475B3 - Hollow cylindrical component e.g. vapor shield, manufacturing method for vacuum interrupter, involves locally and transiently heating border areas of section to temperature for liquefying metallic material in areas, in protective atmosphere - Google Patents

Hollow cylindrical component e.g. vapor shield, manufacturing method for vacuum interrupter, involves locally and transiently heating border areas of section to temperature for liquefying metallic material in areas, in protective atmosphere Download PDF

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DE102007047475B3
DE102007047475B3 DE200710047475 DE102007047475A DE102007047475B3 DE 102007047475 B3 DE102007047475 B3 DE 102007047475B3 DE 200710047475 DE200710047475 DE 200710047475 DE 102007047475 A DE102007047475 A DE 102007047475A DE 102007047475 B3 DE102007047475 B3 DE 102007047475B3
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Germany
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heated
vacuum interrupter
areas
hollow cylindrical
edge
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DE200710047475
Other languages
German (de)
Inventor
Klaus Gessner
Andreas Dipl.-Ing. Stelzer
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Siemens Corp
Original Assignee
Siemens Corp
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Priority to EP08804655A priority patent/EP2191487A1/en
Priority to PCT/EP2008/062746 priority patent/WO2009043771A1/en
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Abstract

The method involves aligning a hollow cylindrical section with its longitudinal axis in a direction of a gravitational force. Circular border areas (14, 15) of the section are temporarily heated to temperature for liquefaction of a metallic material in the areas, using a laser beam in a protective atmosphere, to cause shaping of the section using surface tension of the liquefied material. The areas are heated with respect to the direction of the gravitational force. The liquefied circular border areas of the section are cooled.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines hohlzylindrischen Bauteils, insbesondere einer Abschirmung für eine Vakuumschaltröhre, bei dem ein metallischer Hohlzylinderabschnitt erzeugt wird und anschließend die Endkonturen an den umlaufenden Randbereichen des Hohlzylinderabschnittes verformt werden, sowie eine Vakuumschaltröhre mit einem hohlzylindrischen Bauteil.The The invention relates to a method for producing a hollow cylindrical Component, in particular a shield for a vacuum interrupter, at a metallic hollow cylinder section is generated and then the End contours on the peripheral edge regions of the hollow cylinder section be deformed, and a vacuum interrupter with a hollow cylindrical Component.

Bei Vakuumschaltröhren werden Hohlzylinderanordnungen und insbesondere hohlzylindrische Abschirmungen verwendet, um Ablagerungen von Metalldampf an der Innenseite des Gehäuses der Vakuumschaltröhre zu vermeiden, der durch Abbrand an den Kontaktflächen der Kontakte der Vakuumschaltröhre gebildet wird. Um Feldüberhöhungen des elektrischen Feldes im Innern der Vakuumschaltröhre zu reduzieren, ist es üblich, die Randbereiche oder Endkonturen der Zylinder durch formgebende Prozesse oder mittels spanender Bearbeitung umzuformen, um scharfe Kanten durch Radien zu ersetzen. Bei Umformverfahren ist es verfahrensbedingt nicht möglich, bestimmte kleinere Radien zu unterschreiten. Weiterhin stellen die Konturen von, im Randbereich umgeformten, hohlzylindrischen Bauteilen von Vakuumschaltröhren für galvanische Prozesse schöpfende Teile dar, die mit Aufwand gespült und getrocknet werden müssen.at Vacuum interrupters are hollow cylinder assemblies and in particular hollow cylindrical shields used to prevent deposits of metal vapor on the inside of the housing the vacuum interrupter to avoid, which formed by erosion at the contact surfaces of the contacts of the vacuum interrupter becomes. To field overshoots of the electric To reduce field inside the vacuum interrupter, it is common for the Edge areas or final contours of the cylinders through shaping processes or by machining to sharp edges to replace with radii. In forming process, it is process-related not possible, to fall below certain smaller radii. Continue to make the Contours of hollow cylindrical components formed in the edge area of vacuum interrupters for galvanic Creating processes Parts are rinsed with effort and have to be dried.

Werden statt Umformverfahren spanabhebende Verfahren eingesetzt, so entstehen, bedingt durch die ziehtechnisch hervorgerufenen minimalen Rundlaufabweichungen bei der Herstellung der Endradien, an den Hohlzylindern Unterschreitungen von der geforderten Endkontur.Become instead of forming processes used cutting processes, arise, due to the minimal concentricity deviations caused by drawing in the production of Endradien, at the hollow cylinders falls below from the required final contour.

Aus der DE 10 2004 061 497 A1 ist eine Vakuumschaltröhre mit einer Abschirmung in Form eines aus einer schmelzmetallurgisch hergestellten Kupferchromlegierung bestehenden Schirmsystems bekannt.From the DE 10 2004 061 497 A1 a vacuum interrupter is known with a shield in the form of a made of a melt metallurgically produced copper chromium alloy shielding system.

Aus der DE 199 26 796 A1 ist ein Schweißverfahren zum Verbinden zweier Bauteile bekannt, bei dem während des Herstellens der Schweißnaht ein Schmelzüberstand an der Fügekante zwischen den beiden Bauteilen aufschmilzt und eine verbesserte Schweißnahtqualität gewährleistet.From the DE 199 26 796 A1 is a welding method for connecting two components is known in which melts during the manufacture of the weld, a melt overhang at the joining edge between the two components and ensures improved weld quality.

Aus der DD 96 170 ist ein Verfahren zum thermischen Entgraten metallischer Werkstücke bekannt, bei dem ein metallisches Werkstück einem hochfrequenten magnetischen Feld ausgesetzt wird, sodass das Werkstück erwärmt und ein Grat aufgeschmolzen und der überflüssige Werkstoff abgetragen wird.From the DD 96 170 For example, a method of thermal deburring of metallic workpieces is known in which a metallic workpiece is subjected to a high-frequency magnetic field, so that the workpiece is heated and a burr melted and the superfluous material is removed.

Aus der DE 1 185 305 B ist ein Verfahren zum Löten, Schweißen und Abtragen von Materialien mittels eines Ladungsträgerstrahls bekannt, wobei eine zu bearbeitende Materialstelle durch Beschuss mit Ladungsträgern hoch erhitzt wird.From the DE 1 185 305 B a method for soldering, welding and ablation of materials by means of a charged particle beam is known, wherein a material to be processed material site is heated by bombardment with charge carriers.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung hohlzylindrischer Bauteile, insbesondere einer Abschirmung für eine Vakuumschaltröhre zu schaffen, das im Innern der Vakuumschaltröhre auf einfache Weise Feldspitzen und Feldüberhöhungen im Bereich der Ränder des hohlzylindrischen Bauteils reduziert. Weiterhin liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vakuumschaltröhre mit einer verbesserten Abschirmung im Mittelbereich zu schaffen.Of the Invention is based on the object, a process for the preparation hollow cylindrical components, in particular to provide a shield for a vacuum interrupter, inside the vacuum interrupter in a simple way field peaks and field peaks in the area of the edges of the hollow cylindrical component reduced. Furthermore, the invention is the task is based, a vacuum interrupter with an improved Shielding in the middle area to create.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass der Hohlzylinderabschnitt mit seiner Längsachse in Richtung der Schwerkraft ausgerichtet wird, und die umlaufenden Randbereiche des Hohlzylinderabschnittes lokal vorübergehend auf eine zum Verflüssigen des metallischen Materials des Hohlzylinderabschnittes im Randbereich ausreichende Temperatur erhitzt werden, um unter Ausnutzung der Oberflächenspannung des flüssigen Materials eine Umformung zu bewirken, und dass anschließend eine Abkühlung des jeweils verflüssigten Randbereiches des Hohlzylinderabschnittes erfolgt.These Task is according to the invention in a Method of the type mentioned solved in that the hollow cylinder section with its longitudinal axis is aligned in the direction of gravity, and the orbiting Edge regions of the hollow cylinder section locally temporarily on one for liquefying the metallic material of the hollow cylinder section in the edge region sufficient temperature to be heated, taking advantage of the surface tension of the liquid Material to effect a transformation, and then a Cooling each liquefied Edge region of the hollow cylinder section takes place.

Bei der Durchführung des Verfahrens ist es zweckmäßig, wenn die Längsachse des hohlzylindrischen Bauteils parallel zur Gravitation verläuft und die nach oben weisende Kante thermisch behandelt wird. Um die Bildung eines Oxyds zu unterdrücken, ist es zweckmäßig, ein Erhitzen der Randbereiche in einer Schutzatmosphäre durchzuführen. Das Einbringen der thermischen Energie kann durch eine exotherme Flamme, einen Lichtbogen, einen Plasmastrahl, einen Laserstrahl oder einen Elektronenstrahl erfolgen.at the implementation of the method, it is useful if the longitudinal axis of the hollow cylindrical component is parallel to gravity and the upwardly facing edge is thermally treated. To the education to suppress an oxide is it appropriate, a Heat the edge areas to perform in a protective atmosphere. The introduction of the thermal Energy can be due to an exothermic flame, an arc, a Plasma beam, a laser beam or an electron beam done.

Eine erfindungsgemäße Vakuumschaltröhre ist dadurch gekennzeichnet, dass sie ein hohlzylindrisches Bauteil aufweist, das nach einem der Verfahrensansprüche hergestellt worden ist.A Vacuum interrupter according to the invention is characterized in that it comprises a hollow cylindrical component, which has been produced according to one of the method claims.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:following Be exemplary embodiments of Invention explained in more detail with reference to the drawings. Show it:

1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer Vakuumschaltröhre gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, 1 a partially sectioned side view of a vacuum interrupter according to an embodiment of the invention,

2 in vergrößerter Darstellung einen Hohlzylinderabschnitt im Schnitt, dessen Kanten durch thermische Einwirkung bearbeitet werden, und 2 in an enlarged view a hollow cylinder section in section, whose edges are processed by thermal action, and

3 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer Vakuumschaltröhre mit einer Abschirmung als Dampfschirm und zwei weiteren hohlzylindrischen Bauteilen zur Feldhomogenisierung. 3 a partially cut sides View of a vacuum interrupter with a shield as a vapor shield and two other hollow cylindrical components for field homogenization.

1 zeigt eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer Vakuumschaltröhre 1, die ein zweiteiliges hohlzylindrisches Keramikgehäuse 2a und 2b aufweist, dessen Gehäuseteile 2a und 2b jeweils stirnseitig durch metallische Deckel 3 und 4 vakuumdicht verschlossen sind, so dass eine Vakuumschaltkammer 5 ausgebildet ist. Der Deckel 3 ist von einer Festkontaktstange 6 vakuumdicht durchgriffen. An dem in der Vakuumschaltkammer 5 angeordneten freien Ende der Festkontaktstange 6 ist ein Festkontakt 7 angeordnet. 1 shows a partially sectioned side view of a vacuum interrupter 1 , which is a two-piece hollow cylindrical ceramic housing 2a and 2 B has, the housing parts 2a and 2 B each end face by metallic lid 3 and 4 are vacuum sealed, leaving a vacuum interrupter chamber 5 is trained. The lid 3 is from a fixed contact rod 6 penetrated vacuum-tight. At the in the vacuum interrupter chamber 5 arranged free end of the fixed contact rod 6 is a fixed contact 7 arranged.

Der Deckel 4 wird von einer Schaltstange 8 durchragt, die einen Bewegkontakt 9 trägt. Der Bewegkontakt 9 und der Festkontakt 7 weisen Schlitze auf, um ein die Löschung eines gezogenen Lichtbogens unterstützendes Magnetfeld zu erzeugen. Die Schaltstange 8 sowie der Bewegkontakt 9 sind längs beweglich geführt, so dass der Bewegkontakt 9 aus seiner in der in 1 gezeigten Trennstellung heraus in eine Kontaktstellung überführbar ist, in der der Bewegkontakt 9 an dem Festkontakt 7 anliegt und ein Stromfluss über den Vakuumschalter 1 ermög licht ist. Um für die Beweglichkeit des Bewegkontaktes 9 zu sorgen, ist dieser über einen ein- und ausziehbaren Metallfaltenbalg 10 mit dem Deckel 4 vakuumdicht verbunden.The lid 4 is from a shift rod 8th protrudes, the one moving contact 9 wearing. The moving contact 9 and the fixed contact 7 have slots to generate a magnetic field assisting the extinction of a drawn arc. The shift rod 8th as well as the moving contact 9 are guided longitudinally movable, so that the moving contact 9 from his in the in 1 shown separating position out into a contact position can be transferred, in the moving contact 9 on the fixed contact 7 is applied and a current flow through the vacuum switch 1 allows light is. In order for the mobility of the moving contact 9 To ensure this is via a retractable and extendable metal bellows 10 with the lid 4 connected vacuum-tight.

Werden die Kontakte 7 und 9 bei einem über die Vakuumschaltröhre 1 fließenden Strom voneinander getrennt, wird zwischen den Kontakten 7 und 9 ein Lichtbogen gezogen. Im Bereich des Kontaktspaltes kommt es aufgrund der hohen Lichtbogentemperaturen zu einem Abbrand an den Kontaktflächen der Kontakte 7 und 9 und damit zu einer Bildung von Metalldampf.Be the contacts 7 and 9 at one on the vacuum interrupter 1 flowing stream is separated, between the contacts 7 and 9 pulled an arc. In the area of the contact gap, due to the high arc temperatures, burnup occurs at the contact surfaces of the contacts 7 and 9 and thus to a formation of metal vapor.

Um die Ablagerung dieses Metalldampfes an der Innenseite des Keramikgehäuses 2a und 2b zu vermeiden, ist eine Abschirmung 11 vorgesehen, die aus einem Abschirmelement oder Abschirmungsabschnitt 12 sowie einem Befestigungsabschnitt 13 besteht, der beispielsweise aus Kupfer hergestellt ist. Der Abschirmungsabschnitt 12 umgibt die aus dem Festkontakt 7 und dem Bewegkontakt 9 bestehende Kontaktanordnung. Der in 1 im Innern der Vakuumschaltröhre 1 dargestellte Abschirmungsabschnitt 12 dient somit zur Vermeidung von Keramikbedampfung der hohlzylindrischen Keramikgehäuse 2a und 2b.To the deposition of this metal vapor on the inside of the ceramic housing 2a and 2 B to avoid is a shield 11 provided, which consists of a shielding or shielding section 12 and a fastening section 13 consists of, for example, made of copper. The shielding section 12 surrounds the fixed contact 7 and the moving contact 9 existing contact arrangement. The in 1 inside the vacuum interrupter 1 illustrated shielding section 12 thus serves to avoid ceramic vapor deposition of the hollow cylindrical ceramic housing 2a and 2 B ,

Zur Halterung des Abschirmungsabschnittes 12 ist dieser mit dem Befestigungsabschnitt 13 verlötet, der mit den als Keramikrohr realisierten Gehäuseteilen 2a und 2b fest verlötet ist. Dabei besteht der Abschirmungsabschnitt 12 aus einem Metall, insbesondere Kupfer oder einer Kupfer enthaltenden Legierung, wie beispielsweise Kupfer-Chrom. Alternativ kann auch ein Edelstahl verwendet werden.For holding the shielding section 12 this is with the attachment section 13 soldered, with the realized as a ceramic tube housing parts 2a and 2 B is firmly soldered. In this case, there is the shielding section 12 of a metal, in particular copper or a copper-containing alloy, such as copper-chromium. Alternatively, a stainless steel can be used.

Der Abschirmungsabschnitt 12 verfügt, wie man in 1 erkennt, über einen oberen abgerundeten Randbereich 14 sowie einen unteren abgerundeten Randbereich 15. Die Randbereiche 14 und 15 sind in etwa wulstförmig ausgebildet. Sie gestatten eine dielektrische Feldsteuerung und bestimmen die Dimensio nierung und Anordnung des hohlzylindrischen Abschirmungsabschnittes 12.The shielding section 12 features how to get in 1 recognizes over an upper rounded edge area 14 as well as a lower rounded edge area 15 , The border areas 14 and 15 are formed approximately bead-shaped. They allow a dielectric field control and determine the dimensioning and arrangement of the hollow cylindrical shielding section 12 ,

Die abgerundeten Randbereiche 14 und 15 bilden verdickende Kantenradien an dem hohlzylindrischen Abschirmungsabschnitt 12 und werden durch eine thermische Einwirkung erzielt. In 2 ist der Abschirmungsabschnitt 12 vergrößert im Schnitt dargestellt und schematisch veranschaulicht, wie durch eine Laseranordnung 17 mit einem Laserstrahl 19 eine Materialumformung erreichbar ist.The rounded edge areas 14 and 15 form thickening edge radii on the hollow cylindrical shielding section 12 and are achieved by a thermal action. In 2 is the shielding section 12 enlarged in section and schematically illustrated as by a laser arrangement 17 with a laser beam 19 a material deformation is achievable.

Der hohlzylindrische Abschirmungsabschnitt 12 ist in 2 im Halbschnitt dargestellt und ist beispielsweise auf einem in der Zeichnung nicht dargestellten, sich langsam drehenden Teller so angeordnet, dass die Längsachse des Abschirmungsabschnittes 12 vertikal, das heißt parallel zur Schwerkraft, ausgerichtet ist.The hollow cylindrical shielding section 12 is in 2 shown in half section and is for example arranged on a, not shown in the drawing, slowly rotating plate so that the longitudinal axis of the shielding section 12 vertically, that is parallel to gravity, is aligned.

Die Drehung des Abschirmungsabschnittes 12 um seine vertikal verlaufende Achse erfolgt bei der Umformung beispielsweise mit einer Geschwindigkeit von 0,3 Metern pro Minute in Richtung des in 2 dargestelltes Pfeils 21. Dort wo der vorzugsweise gepulste Laserstrahl 19 auf die obere Kante 23 des Abschirmungsabschnittes 12 auftrifft, erfolgt eine Erhitzung des Metalls bis zu einer Temperatur, bei der das Metall, beispielsweise Kupfer, sich verflüssigt und sich dabei die ursprünglich ebene Fläche der oberen Kante 23 aufgrund der Adhäsion und der Oberflächenspannung des flüssig gewordenen Metalls verformt und die in 2 rechts dargestellte Wulst 25 bildet.The rotation of the shielding section 12 around its vertical axis takes place during the forming, for example, at a speed of 0.3 meters per minute in the direction of in 2 illustrated arrow 21 , Where the preferably pulsed laser beam 19 on the upper edge 23 the shielding section 12 impinges, a heating of the metal takes place up to a temperature at which the metal, for example copper, liquefies and thereby the originally flat surface of the upper edge 23 deformed due to the adhesion and the surface tension of the molten metal and the in 2 Right-hand bead 25 forms.

Im Verlaufe einer Drehung um 360 Grad um die Vertikalachse ist es möglich, die gesamte obere Kante 23 durch thermische Einwirkung zu verformen. Dabei werden einzelne Randbereiche 14 des Abschirmungsabschnittes 12 nacheinander auf die zum Verflüssigen erforderliche Temperatur erwärmt und anschließend wieder abgekühlt.In the course of a rotation through 360 degrees about the vertical axis, it is possible the entire upper edge 23 to be deformed by thermal action. This will be individual border areas 14 the shielding section 12 heated successively to the temperature required for liquefying and then cooled again.

Die in 2 auf der nach oben weisenden Kante 23 schematisch veranschaulichte Verflüssigung und Verformung kann auch an der nach unten weisenden Kante 27 erfolgen, wenn der Abschirmungsabschnitt 12 nicht mit Hilfe eines Drehtellers, sondern mit einer anderen Anordnung erfolgt, die einen Zugang zur nach unten weisenden Kante 27 für eine thermische Behandlung erlaubt.In the 2 on the up-facing edge 23 schematically illustrated liquefaction and deformation can also at the downwardly facing edge 27 take place when the shielding section 12 not with the help of a turntable, but with another arrangement that gives access to the down-facing edge 27 For a thermal treatment allowed.

Statt des Einsatzes einer einen Laserstrahl 19 erzeugenden Laseranordnung zur Herstellung von verdickenden Kantenradien an einem hohlzylindrischen Abschirmungsabschnitt 12 durch thermische Einwirkung ist es auch möglich, andere Energiequellen vorzusehen, die durch eine entsprechende dosierte thermische Einwirkung im Ergebnis eine verdickte und in der Regel umlaufende radienähnliche Kontur oder Wulst 25 an einem Hohlzylinder, insbesondere einem Abschirmungsabschnitt 12 einer Vakuumschaltröhre, erzeugen.Instead of using a laser beam 19 generating laser assembly for producing thickening edge radii on a hollow cylindrical shielding portion 12 by thermal action, it is also possible to provide other sources of energy, the result of a corresponding metered thermal action as a result, a thickened and generally circulating radii-like contour or bead 25 on a hollow cylinder, in particular a shielding section 12 a vacuum interrupter, generate.

Diese thermische Einwirkung kann insbesondere durch eine exotherme Flamme erzielt werden. Durch eine Ausrichtung der vorzugsweise pendelnden Flamme auf die nach oben weisende Kante 23 oder die nach unten weisende Kante 27 ist es möglich, die Metallverflüssigung unter Berücksichtigung der Oberflächenspannung so vorzunehmen, dass eine erwünschte gleichmäßige Verrundung der Randbereiche 14 und 15 erfolgt.This thermal action can be achieved in particular by an exothermic flame. By an orientation of the preferably oscillating flame on the upwardly facing edge 23 or the down-facing edge 27 it is possible to carry out the metal liquefaction taking into account the surface tension so that a desired uniform rounding of the edge regions 14 and 15 he follows.

Eine weitere in der Zeichnung nicht dargestellte Möglichkeit besteht darin, einen Lichtbogen so anzuordnen, dass die von ihm erzeugte Wärme eine Verflüssigung einer dünnen Materialschicht bewirkt, die sich aufgrund der Oberflächenspannung zu einem Wulst 25 verformt.Another possibility not shown in the drawing is to arrange an arc so that the heat generated by it causes a liquefaction of a thin layer of material, which is due to the surface tension to a bead 25 deformed.

Weitere in der Zeichnung nicht dargestellte Verfahren einer thermischen Einwirkung bestehen in dem Einsatz eines Plasmastrahles oder eines Elektronenstrahles, die entlang der oberen Kante 23 und/oder der unteren Kante 27 thermische Energie einspeisen, um die Randbereiche 14, 15 abzurunden.Other methods of thermal exposure not shown in the drawing consist in the use of a plasma jet or an electron beam along the upper edge 23 and / or the lower edge 27 feed thermal energy to the edge areas 14 . 15 round.

Um eine Oxydbildung im Verlauf der thermischen Umformung zu unterdrücken, ist bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung eine Schutzatmosphäre vorgesehen, wobei diese entweder lediglich im Bereich der thermischen Einwirkung bis zur Abkühlung oder aber so vorgesehen sein kann, dass das gesamte zu bearbeitende Bauteil, das heißt insbesondere der Abschirmungsabschnitt 12, sich innerhalb der Schutzatmosphäre befindet.In order to suppress the formation of oxide in the course of the thermal deformation, a protective atmosphere is provided in a preferred embodiment of the invention, which may be provided either only in the range of thermal action to cool or so that the entire component to be machined, that is in particular the shielding section 12 , is located within the protective atmosphere.

Aufgrund des oben beschriebenen Verfahrens sind volumensparende Kantenradien erzeugbar, welche ein Optimum von Durchmesser und Oberfläche im dielektrischen Feld einer Vakuumschaltröhre 1 darstellen und somit kompaktere Zylinderanordnungen im Vakuumrohr der Vakuumschaltröhre 1 gestatten. Weiterhin ergeben sich Vorteile, wenn der Abschirmungsabschnitt 12 oder eine entsprechende Hohlzylinderanordnung in einem galvanischen Prozess verwendet wird, da durch das beschriebene Verfahren nichtschöpfende Geometrien erzeugt werden.By virtue of the method described above, volume-saving edge radii can be produced which have an optimum diameter and surface area in the dielectric field of a vacuum interrupter 1 represent and thus more compact cylinder arrangements in the vacuum tube of the vacuum interrupter 1 allow. Furthermore, there are advantages when the shielding section 12 or a corresponding hollow cylinder arrangement is used in a galvanic process, since non-exhaustive geometries are generated by the described method.

Das oben beschriebene Verfahren lässt sich nicht nur vorteilhaft bei der Herstellung von Abschirmungen 11, die als Dampfschirm in einer Vakuumschaltröhre 1 dienen, einsetzen, sondern auch bei der Herstellung sonstiger hohlzylindrischer Bauteile. In 3 ist zur Veranschaulichung eine Vakuumschaltröhre 1 dargestellt, die im Wesentlichen den gleichen Aufbau wie die im Zusammenhang mit 1 erläuterte Vakuumschaltröhre 1 hat. Zusätzlich jedoch verfügt die in 3 dargestellte Vakuumschaltröhre 1 über eine erste Feldhomogenisierungselektrode 21 sowie eine zweite Feldhomogenisierungselektrode 23. Die beiden Feldhomogenisierungselektroden 21, 23 sind jeweils mit den Metallisierungen 25, 27 mechanisch und elektrisch verbunden. Die Metallisierungen 25, 27 dienen an den Stirnseiten 29, 31 der als Keramikrohr realisierten Gehäuseteile 2a und 2b zur Befestigung der metallischen Deckel 3 und 4. Da sie an ihren nach innen weisenden ringförmigen Rändern zu Feldüberhöhungen führen, ist es bekannt, Elektroden zur dielektrischen Feldsteuerung einzusetzen, die an ihren zur Abschirmung 11 weisenden zylindrischen Enden dachrinnenartig zur Homogenisierung des Feldverlaufs umgebogen sind.The method described above is not only advantageous in the production of shields 11 acting as a steam shield in a vacuum interrupter 1 serve, but also in the production of other hollow cylindrical components. In 3 is for illustrative purposes a vacuum interrupter 1 shown, which are essentially the same construction as those associated with 1 explained vacuum interrupter 1 Has. In addition, however, the in 3 illustrated vacuum interrupter 1 via a first field homogenization electrode 21 and a second field homogenization electrode 23 , The two field homogenization electrodes 21 . 23 are each with the metallizations 25 . 27 mechanically and electrically connected. The metallizations 25 . 27 serve at the front ends 29 . 31 the realized as a ceramic tube housing parts 2a and 2 B for fixing the metallic lid 3 and 4 , Since they lead to field elevations at their inwardly facing annular edges, it is known to use electrodes for dielectric field control, which at their for shielding 11 pointing cylindrical ends are curved roof gutters for homogenization of the field profile.

Wie in 3 dargestellt, sind die Randbereiche 33, 35 der Feldhomogenisierungselektroden 21, 23 ähnlich wie die Randbereiche 14 und 15 der Abschirmung 11 in etwa wulstförmig oder ringförmig mit Hilfe des oben beschriebenen Verfahrens verrundet. Auf diese Weise ist es nicht erforderlich, Vorrichtungen zur spanlosen Verformung hohlzylindrischer Bauteile zu verwenden, um die Feldhomogenisierungselektroden 21, 23 herzustellen, welche insbesondere dazu dienen, die Durchbruchsfeldstärke in einer Vakuumschaltröhre 1 zu erhöhen, indem Feldüberhöhungen durch konstruktive Maßnahmen reduziert werden.As in 3 shown, are the border areas 33 . 35 the field homogenization electrodes 21 . 23 similar to the border areas 14 and 15 the shield 11 rounded in approximately bead-shaped or ring-shaped with the aid of the method described above. In this way, it is not necessary to use devices for chipless deformation of hollow cylindrical components to the field homogenization 21 . 23 which serve in particular to the breakdown field strength in a vacuum interrupter 1 Increase by field increases are reduced by constructive measures.

Claims (12)

Verfahren zum Herstellen eines hohlzylindrischen Bauteils, insbesondere einer Abschirmung für eine Vakuumschaltröhre, bei dem ein metallischer Hohlzylinderabschnitt erzeugt wird und anschließend die Endkonturen an den umlaufenden Randbereichen des Hohlzylinderabschnittes verformt werden, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlzylinderabschnitt mit seiner Längsachse in Richtung der Schwerkraft ausgerichtet wird, und die umlaufenden Randbereiche des Hohlzylinderabschnittes lokal vorübergehend auf eine zum Verflüssigen des metallischen Materials des Hohlzylinderabschnittes im Randbereich ausreichende Temperatur erhitzt werden, um unter Ausnutzung der Oberflächenspannung des flüssigen Materials eine Umformung zu bewirken, und dass anschließend eine Abkühlung des jeweils verflüssigten Randbereiches des Hohlzylinderabschnittes erfolgt.Method for producing a hollow cylindrical component, in particular a shield for a vacuum interrupter, in which a metallic hollow cylinder section is produced and subsequently the end contours are deformed at the peripheral edge regions of the hollow cylinder section, characterized in that the hollow cylinder section is aligned with its longitudinal axis in the direction of gravity, and the peripheral edge portions of the hollow cylinder portion are locally temporarily heated to a sufficient temperature for liquefying the metallic material of the hollow cylinder portion in the edge region to effect a deformation by utilizing the surface tension of the liquid material, and then cooling the ever because liquefied edge region of the hollow cylinder section takes place. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die in Bezug auf die Richtung der Schwerkraft nach oben weisenden Randbereiche erhitzt werden.Method according to claim 1, characterized in that that with respect to the direction of gravity pointing upwards Edge areas are heated. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die in Bezug auf die Richtung der Schwerkraft nach unten weisenden Randbereiche erhitzt werden.Method according to claim 1, characterized in that that in terms of the direction of gravity pointing down Edge areas are heated. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Erhitzen der Randbereiche in einer Schutzatmosphäre durchgeführt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that a heating of the edge regions is carried out in a protective atmosphere. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Randbereiche mit Hilfe einer exothermen Flamme erhitzt werden.Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the edge areas with the help of an exothermic Flame to be heated. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Randbereiche mit Hilfe eines Lichtbogens erhitzt werden.Method according to one of claims 1 to 4, characterized that the edge areas are heated by means of an arc. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Randbereiche mit Hilfe eines Plasmastrahls erhitzt werden.Method according to one of claims 1 to 4, characterized that the edge areas are heated by means of a plasma jet. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Randbereiche mit Hilfe eines Laserstrahls erhitzt werden.Method according to one of claims 1 to 4, characterized that the edge areas are heated by means of a laser beam. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Randbereiche mit Hilfe eines Elektronenstrahls erhitzt werden.Method according to one of claims 1 to 4, characterized that the edge areas heated by means of an electron beam become. Vakuumschaltröhre mit einem hohlzylindrischen Bauteil (11), das nach einem der vorstehenden Ansprüche hergestellt worden ist.Vacuum interrupter with a hollow cylindrical component ( 11 ) which has been produced according to one of the preceding claims. Vakuumschaltröhre nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das hohlzylindrische Bauteil ein Abschirmelement (11) ist.Vacuum interrupter according to claim 10, characterized in that the hollow cylindrical component is a shielding element ( 11 ). Vakuumschaltröhre nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass das hohlzylindrische Bauteil eine Feldhomogenisierungselektrode (21, 23) ist.Vacuum interrupter according to claim 10 or 11, characterized in that the hollow cylindrical component comprises a field homogenizing electrode ( 21 . 23 ).
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2682973B1 (en) * 2012-07-02 2017-04-05 ABB Schweiz AG Circuit-breaker pole part with a heat transfer shield

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1185305B (en) * 1955-07-06 1965-01-14 United Aircraft Corp Process for soldering, welding and removing materials by means of a charge carrier beam
DD96170A1 (en) * 1972-05-08 1973-03-12
DE19926796A1 (en) * 1999-06-11 2000-12-14 Vaw Ver Aluminium Werke Ag Welded part consists of a first component having a melt projection that protrudes from the surface of a second component
DE102004061497A1 (en) * 2004-12-15 2006-07-06 Siemens Ag Shield system consisting of a copper-chromium alloy produced by fusion metallurgy

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4197157A (en) * 1975-03-19 1980-04-08 Arthur D. Little, Inc. Method for forming refractory tubing
JP2845375B2 (en) * 1989-04-26 1999-01-13 日本酸素株式会社 Manufacturing method of metal thermos
DE19747242C2 (en) * 1997-10-25 2002-02-21 Abb Patent Gmbh Process for producing a metal mold for vacuum chamber screens or vacuum chamber contact pieces
US6417473B1 (en) * 2000-07-14 2002-07-09 Eaton Corporation Method and apparatus for mounting vapor shield in vacuum interrupter and vacuum interrupter incorporating same

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1185305B (en) * 1955-07-06 1965-01-14 United Aircraft Corp Process for soldering, welding and removing materials by means of a charge carrier beam
DD96170A1 (en) * 1972-05-08 1973-03-12
DE19926796A1 (en) * 1999-06-11 2000-12-14 Vaw Ver Aluminium Werke Ag Welded part consists of a first component having a melt projection that protrudes from the surface of a second component
DE102004061497A1 (en) * 2004-12-15 2006-07-06 Siemens Ag Shield system consisting of a copper-chromium alloy produced by fusion metallurgy

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