对中装置、其用途以及包括这种装置的真空灯泡的制作方法

文档序号:16048657发布日期:2018-11-24 11:05阅读:170来源:国知局

本发明涉及真空灯泡领域,并且更确切地说涉及所述真空灯泡的组件的领域。

本发明涉及一种用于将真空灯泡内的金属屏蔽体对中的装置,所述灯泡包括由两个端盖封闭的基本上圆柱形形式的壳体,并且包括两个电极(一个固定并且一个可动),所述用于对中的装置旨在在将所述屏蔽体高温固定到壳体之前执行屏蔽体相对于壳体的对中。

背景技术

真空灯泡通常是轴对称的并且包括灯泡本体,灯泡本体主要由具有由两个端盖封闭的基本上圆柱形形式的绝缘壳体构成。所述灯泡本体的对称轴因此限定真空灯泡的对称轴线。

为了限制电弧的危险并在灯泡内获得良好的电磁场分布,构成这种真空灯泡组件的内部元件(诸如触头、屏蔽体或甚至灯泡的盖)必须顾及关于前述壳体的对称轴线的相对同心度。

所述同心度在制造真空灯泡期间仍难以确保。实际上,真空灯泡的组装可能需要温度升高的循环,特别是关于钎焊步骤。

事实上,真空灯泡通常在使银铜钎焊料熔化的足够高的温度下在真空炉中密封。在此温度下,绝缘壳体相对于内部铜部件的对中会由于部件(特别是绝缘壳体)的膨胀系数和几何公差的差异而产生问题。在所述温度升高过程中,所述灯泡元件的热膨胀也可能导致关于对称轴线的未对准。

在灯泡的所述内部元件和灯泡的壳体之间提供良好的同心度而不会对部件(主要是陶瓷和屏蔽体)造成严密度公差,是很困难的,其结果是导致制造真空灯泡的成本急剧增加。

为了消除所述缺点,已知为灯泡元件配备对中系统,所述对中系统适于将所述真空灯泡元件相对于它们所装配的灯泡壳体的轴线对中。

所述对中系统可以采用分布在元件的外周边之上的弹性薄片或突起的形式,使得所述薄片或突起位于元件和灯泡本体之间,从而使得元件对中。这种对中系统支撑在灯泡的本体上,使得元件在灯泡的组装过程中以及特别是在温度升高的循环过程中保持在适当的位置。

所述薄片系统非常适用于不锈钢屏蔽体,因为薄片是足够弹性的,以使得一旦屏蔽体被放置就位则保持薄片的有效性。对于电效率决定铜屏蔽体使用者的真空灯泡来说,薄片并不合适,因为铜不够有弹性。

关于薄片的使用,由于它们的形式,以及由于在它们通过冲压操作在元件中形成的情况下它们可能留下的开口,因此它们可能会导致灯泡的介电强度下降,这形成三相点。当这些薄片移动到待对中的灯泡元件时,通常需要高成本的步骤,诸如钎焊,以便安装在所述元件上。此外,所述薄片的定位必须精确,以确保待对中的元件的对中的一致性。

关于突起,它们不具有薄片的弹性特性。因此需要对其形状进行精确调整,以便允许“热对中”以吸收与热膨胀相关的变形。

事实上,在更高温度的钎焊过程中,铜屏蔽体比陶瓷壳体膨胀更多。因此,由于加热的作用,在屏蔽体上实现的突起移动成与陶瓷接触并且使屏蔽体重新对中,而由于通过加热软化铜屏蔽体不会损坏陶瓷。然而,关于陶瓷和屏蔽体的公差使得并不总是发生所述接触。

专利fr3023056是已知的,并且描述了一种真空灯泡,其中使用了放置在陶瓷和屏蔽体之间的铜弹簧。所述弹簧在组装过程中移动成与陶瓷壳体接触并且确保屏蔽体相对于陶瓷冷对中。因此,所述解决方案能够获得冷热对中,但是却非常昂贵。

出于所有所述原因,无论从弹性薄片、突起和膨胀器中保留哪种对中系统,它们都不能确保组装的所有类型的真空灯泡都具有所需的同心配置。因此,尽管使用了所述对中系统,仍然需要进行分选操作,以便一旦测量出两个陶瓷部件之间或者盖与陶瓷部件之间的同心度,就消除不符合标准的真空灯泡。

本发明解决了所述问题,并提出了一种用于将金属屏蔽体在真空灯泡中对中的简单经济的装置,在灯泡加热循环之后从灯泡的组装开始直到冷却操作结束,该装置确保所述屏蔽体相对于灯泡的壳体以可靠和持久的方式较低的成本地对中。



技术实现要素:

为此,本发明的目的是一种对中装置,用于将上述类型的真空灯泡内的金属屏蔽体对中,所述装置的特征在于其包括围绕屏蔽体缠绕并固定在其上的金属条,所述条包括在塑性变形之后形成突片的若干个切口,所述突片相对于屏蔽体表面朝向壳体倾斜,从而当屏蔽体被引入到灯泡的壳体中时,这些突片在其与壳体的内壁接触时经历朝向壳体的第一弹性弯曲,这些相同的突片然后通过突片向壳体的弹性返回来执行所述屏蔽体的第一对中,并且从而使得在所述屏蔽体到壳体的热固定操作过程中,在壳体和陶瓷之间的不同膨胀的作用下,这些相同的突片经历朝向壳体的所谓的第二弯曲,以维持已执行的第一对中。

根据特定的特征,前述突片沿着基本上平行于灯泡轴线的方向延伸的折叠轴线折叠。

根据特定的特征,突片相对于屏蔽体的表面的倾斜角度的值,其对应于在制造屏蔽体过程中执行的塑性变形以实现所述突片,最大为85°。

根据另一特征,前述条由不锈钢实现。

根据另一特征,前述突片通过切口然后至少部分地冲压前述金属条的一部分来实现。

根据另一特征,前述突片的形式为半圆形或三角形,或具有位于所述两种形式之间的形式。

根据另一特征,前述金属条的长度比屏蔽体的周长长几毫米,以便允许在条的两端之间实现点焊。

根据另一特征,突片的端部是圆形的形式,以免损坏壳体。

根据另一个特征,所述装置用于执行围绕前述触头安装的所谓的中央屏蔽体和/或位于灯泡的端部中的一个端部处的所谓的端部屏蔽体的对中。

本发明的目的还在于一种真空灯泡,其包括至少一个对中装置,该装置包括它们自身或组合采用的之前提到的特征。

根据特定的特征,所述真空灯泡包括壳体,壳体具有由两个端盖封闭的大致圆柱形形式,并且包括两个触头,两个触头中一个是固定的以及一个是可动的,所述灯泡还包括中央屏蔽体,中央屏蔽体位于触头周围并且由圆柱形部件构成,该圆柱形部件包括轴环,该轴环沿垂直于屏蔽体轴线的方向从屏蔽体的圆柱形部件延伸,所述轴环放置在两个壳体部件之间,所述灯泡的特征在于其包括对中装置,所述装置包括它们自身或组合采用的之前提到的特征,并且包括两个金属条,该两个金属条旨在分别放置在所述轴环的任一侧上。

附图说明

然而,本发明的其它优点和特征将在下面的详细描述中变得更清楚,该详细描述参考附图,这些附图仅以示例的方式给出,并且其中:

-图1是透视图并且包括切口,示出了装配有根据本发明的用于对中的装置的真空灯泡,

-图2是来自前图的细节的视图,示出了根据本发明的装配有突片的金属条,

-图3是灯泡的局部透视视图,示出了在屏蔽体放置在陶瓷壳体内之前突片相对于壳体的位置,

-图4是根据图3中的p的径向截面图,

-图4a是来自图4的细节的元件,示出了与壳体协作的一个突片,

-图5和图5a是类似于图4和4a的视图,但是它们示出了一旦屏蔽体已经被组装在壳体内时突片的位置,以及

-图6和6a是类似于图5和5a的视图,但它们示出了在升高的温度下密封灯泡元件的操作之后,突片相对于壳体的位置。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的真空灯泡a,其旨在用于用以断开电路的开关中。以本身已知的方式,所述灯泡a包括圆柱形壳体1、1a,该壳体由两个端盖2、3封闭,其中容纳有两个电弧触头4、5,其中一个(固定电弧触头4)固定到上述盖中的一个盖2,而另一个(可动电弧触头5)安装成在柱体内轴向滑动一直达到所谓的底端盖3。每个触头包括固定在电极上的接触垫,固定触头的电极固定在所谓的顶盖2上,而可动触头的电极安装成滑动一直达所谓的底端盖3,波纹管密封件10置于可动电极和底端盖之间。所述灯泡a还包括电介质屏蔽体,所述电介质屏蔽体包括围绕触头放置的所谓的中央屏蔽体6、6a(分为两个部件)、围绕所谓的底端盖3放置的所谓的端部屏蔽体7、围绕所谓的顶盖2的另一个所谓的端部屏蔽体8和位于波纹管密封件10周围的屏蔽体9,所述屏蔽体由金属材料(优选为钢)构成。

根据图1所示的图示,灯泡的壳体由两个部件1、1a构成。位于触头周围的中央屏蔽体由两个圆柱形部件6、6a构成,这两个圆柱形部件旨在相互固定,并且其中一个圆柱形部件包括轴环11,该轴环从屏蔽体的对应圆柱形部件沿垂直于屏蔽体的轴线x的方向延伸,所述轴环旨在被放置在两个壳体部件1、1a之间。通过将轴环11放置在两个壳体部件1、1a之间以及通过在轴环11的两侧上的屏蔽体6、6a与壳体1、1a之间执行钎焊来进行所述屏蔽体在壳体上的固定。

所述灯泡配备有根据本发明的用于对中的装置d,其允许在所述屏蔽体的最终热固定之前执行中央屏蔽体6、6a相对于壳体1、1a的对中。

所述用于对中的装置d包括两个细金属条12、13,所述两个细金属条12、13通过缠绕在屏蔽体6、6a周围、然后通过在每个金属条的面对另一个上的两端之间执行焊接而固定至屏蔽体,而被安装在前述轴环11的两侧上。

所述金属条优选由不锈钢实现,例如由304l型实现,但是可以由膨胀系数接近于铜的膨胀系数的不同的、较便宜的弹性材料来实现。

根据附图中所示的具体实现方式,所述金属条12、13具有通过切口、然后部分地冲压金属条的一部分(以形成弹性突片15)而形成的部分,所述弹性突片15适于沿以大致平行于灯泡的轴线x的方向延伸的折叠轴线y折叠。

以有利的方式,所述突片15是半圆形的形式,但可以具有不同的形式,诸如三角形形式或位于所述两个形式之间的形式,或者允许弹性突片简单地通过切口而获得的任何其他形式。

所述条被切割成比屏蔽体6、6a的周长长几毫米的长度,并且然后缠绕在屏蔽体6、6a的周围。以有利的方式,前述条12、13的每个被放置在具有环形形式16的凹槽中,该环形形式16为了所述目的围绕屏蔽体实现。条12、13的每个通过在条的两端之间实现点焊而抵靠在屏蔽体6、6a上保持就位,该端部略微重叠以便允许所述焊接。

在静止状态下,在将屏蔽体6、6a组装在壳体1、1a中之前,弹性突片15根据倾斜角度α沿与屏蔽体6、6a相反的方向折叠,α的值优选小于或等于85°。

应该注意的是,倾斜角度并不太重要,并且有必要确保不超过所使用的材料的弹性极限,已知对于第一倾斜角度最大85°的值是优选的,以便于屏蔽体的实施。

以有利的方式,突片15的端部是圆形的,以便当屏蔽体6、6a被安装在壳体1、1a内时不破坏陶瓷。

突片15的弹性允许限制接触压力并且因此壳体1的陶瓷材料不被损坏。

当由屏蔽体6、6a和包括展开的弹性突片的两个金属条12、13构成的组件在冷的情况下插入陶瓷壳体内时,所述突片15在其与壳体1的内壁1b接触时在屏蔽体6、6a的方向上经历第一弯曲,并且突片15在静止位置弹性返回抵靠在所述内壁1b上允许执行第一次所谓的冷对中。

在灯泡a的最终钎焊过程中,其允许将灯泡的不同内部元件固定到陶瓷壳体,并且特别是中央屏蔽体6、6a,由于屏蔽体相对于陶瓷的更大的膨胀,突片15再次沿着壳体的方向又稍稍进一步弯曲。

因此,在冷的情况下已经执行的对中维持热度并保持有效。在冷却时,由于已经实现将铜的屏蔽体钎焊到壳体上,因此屏蔽体很好地固定至陶瓷壳体。

应该指出,根据本发明的金属条可以使用预制钢辊容易地预先切割成正确的长度。

与使用螺旋弹簧的解决方案相比,所述解决方案简单并且成本更低,并且与使用突起的解决方案相比,它确保了真正的对中。使用外部工具来实现对中没有更多的价值。

根据附图中所示的实现方式,根据本发明的用于对中的装置被用于执行灯泡的中央屏蔽体的对中,但是可以以相同的方式用于执行其他屏蔽体中的一个的对中。

这将允许执行自动对中,并且因此可以省去外部对中工具,并且甚至通过允许较小的严密度公差来减少所述相同灯泡的陶瓷成本。

当然,本发明不限于仅作为示例给出的所描述和所示的实施例。

因此,根据另一实现方式,突片可以被实现为使得它们的折叠轴线沿着基本上垂直于屏蔽体的轴线的轴线延伸。但是,这将决定使用特定的安装方向,并需要更宽的金属条。

相反,本发明包括所描述的手段的所有技术等同物以及它们的组合(如果这些根据本发明的精神来实现)。

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