专利名称：真空开关室的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种带有封装壳体且带有第一和第二开关接触件的真空开关室，所述开关接触件可彼此相对运动而形成开关行程，且所述开关接触件中的被封装壳体的凹腔包围的至少一个开关接触件气密地穿过该封装壳体。
背景技术：
此类真空开关室例如从公开文献DE19906156A1中已知。此类真空开关室具有封装壳体以及第一和第二开关接触件。两个开关接触件可彼此相对运动。在此，两个开关接触件气密地贯穿真空开关室的封装壳体突伸出。在已知的真空开关室中，可被引导运动通过封装壳体的开关接触件被封装壳体的凹腔包围。在凹腔内提供了空间，以将曲柄传动机构连接在开关接触件上。已知的曲柄传动机构具有连杆，所述连杆由于曲柄的旋转而偏转。对于气密地穿过封装壳体的开关接触件的保持和引导在封装壳体的空心圆柱区域内实现。在此空心圆柱形区域内，一方面应实现开关接触件与封装壳体的密封，且另一方面应保证开关接触件的引导。
在真空开关室中，对于封装壳体的气密性提出了高要求。为实现高使用寿命，应避免密封件的机械载荷。特别地，在可运动地支承的开关接触件的情况下，可能出现由于运动导致的密封件的不希望的载荷。不希望的载荷可能降低密封件的使用寿命。发明内容
因此，本发明所要解决的技术问题是提供一种保证开关接触件和封装壳体之间尽可能持久地密封的真空开关室。
根据本发明，此技术问题在前述类型的真空开关室中通过在所述凹腔的腔嘴开口的区域内布置用于开关接触件的支承元件来解决。
凹腔在封装壳体上形成了在被封装壳体封闭的包络轮廓内的袋状空腔。所述凹腔缩小了在封装壳体内封闭的空间。所述凹腔在此开口到封装壳体的壁内且因此提供了将开关接触件在凹腔的区域内通过封装壳体被引入到封装壳体的内部的可能性。在封装壳体内部内具有两个开关接触件的接触部分。在两个开关接触件的接触部分之间形成了开关行程。开关接触件在此气密地穿过封装壳体，使得开关接触件在封装壳体外可电接触。封装壳体内封闭的真空开关室的空间被抽真空，使得该处存在尽可能纯的真空。开关接触件的接触部分布置在此空间内。
所述凹腔袋状地突伸入封装壳体内。有利地，封装壳体可相对于纵轴线旋转对称地形成，其中凹腔优选地布置在端侧上且开口到端侧内。优选地，凹腔可形成为与纵轴线同轴。凹腔开口到封装壳体的壁内。例如，壁可以是具有圆形周边的端侧，其中腔嘴开口位于端侧壁的中心。开关接触件对封装壳体的贯穿应在凹腔内优选在背离凹腔腔嘴开口的凹腔端部(底部)实现。因此，例如可使得开 关接触件通过腔嘴开口引入到凹腔内，且在背离腔嘴开口的端部上气密地进入到封装壳体的内部内。背离腔嘴开口的凹腔的端部可构造为底部，所述底部通过凹腔的周面与腔嘴开口隔开。如果现在使用支承元件以在凹腔的腔嘴开口的区域内支承开关接触件，则在优选地沿纵轴线延伸的凹腔的对置的端部上提供了对于开关接触件的引导和定位。因此，在与开关接触件被引导穿过封装壳体的区域(凹腔底部)相背离的区域(腔嘴开口)上提供了开关接触件的另外的支承和引导。开关接触件被支承，使得仅以有限的程度实现了开关接触件相对于封装壳体的翻转、歪斜或摆动。以此，一方面，将开关接触件保持在封装壳体的气密贯穿部(底部)的区域内并也在该处将开关接触件气密地密封；另一方面，此开关接触件也被支承在凹腔的腔嘴开口的区域内。作为支承元件，合适的是例如支撑螺栓、支承环等，它们能以角度刚性的构造但也能以可有限弹性变形的构造使用。支承元件可构造为电绝缘的也可以构造为导电的支承元件。支承元件可构造为单件或多件的支承元件。另外的有利的构造可规定，使得支承元件以被开关接触件贯穿接合的方式封闭腔嘴开口。通过支承元件可将凹腔的腔嘴开口封闭，从而防止异物侵入到凹腔内。支承元件的贯穿接合在此应构造为尽可能气密性的贯穿接合。根据腔嘴开口的封闭的密封程度的要求，密封件可具有不同的构造。因此，例如可提供防止流体或防尘的密封效果。替代地，也可使用仅防止粗大微粒侵入到凹腔内的密封件。此外，可有利地建议使得开关接触件可相对于支承元件运动，或/和使得支承元件可相对于凹腔运动。开关接触件在支承元件上的可运动的支承实现了使凹腔也用于引入相对于封装壳体可运动的开关接触件。通过开关接触件的可运动的布置，实现了在封装壳体外为开关接触件施加驱动运动，且将此驱动运动传递到封装壳体内部内。在支承元件上的滑动支承的情况下，以简单的方式实现了在支承元件上提供摩擦密封，使得即使在开关接触件相对于支承元件或相对于封装壳体运动时也具有密封效果。也可通过根据本发明的构造借助于凹腔将相对于封装壳体位置固定地布置的开关接触件定位。在此情况中，例如开关接触件和封装壳体之间的热膨胀可在可运动支承上得到补偿。但也可建议使得支承元件角度刚性地与对应配设的开关接触件连接。在此情况中，支承元件可以可运动地靠放在对应配设的凹腔上。此外，支承元件相对于开关接触件以及相对于凹腔是可运动的。在此情况中，提供了支承元件的浮动支承。如果要在支承元件上实现密封效果，则使用允许运动的或密封了角度刚性连接的密封件。另外的有利的构造可在于使凹腔具有电绝缘或导电的作用。凹腔可例如构造为管形，其中管由电绝缘的材料制成。以此实现使得凹腔可袋状地向内部突伸，尽可能靠近两个开关接触件之间的开关行程的区域内。由于电绝缘特征，电势不因真空开关室的封装壳体的包络轮廓而移动。有利地，凹腔可例如由电绝缘材料形成。在此，可使用例如陶瓷或塑料。有利的是使凹腔在其内开口的端侧具有电绝缘的作用。凹腔和端侧可在此情况中例如成形为一体的绝缘体。通过电绝缘的凹腔，穿过封装壳体的开关接触件可相互电绝缘。如果使用导电的凹腔，则在封装壳体的走向上应提供电绝缘的屏障，以将开关接触件在封装壳体上相互绝缘。因此，可例如建议使封装壳体的端侧由例如金属的导电材料制成，其中从端侧的至少一个形成凹腔。在此情况中，可例如在封装壳体的周面内插入例如具有陶瓷环形式的电绝缘屏障。通过电绝缘屏障可将开关接触件的电势相互分离。替代地，也可建议在使用多个凹腔时使至少一个凹腔具有导电的作用，且至少一个凹腔具有电绝缘的作用。此外，可有利地建议，使得开关接触件形成为旋转对称的，且使凹腔与接触件同轴地延伸。接触件的旋转对称的形式是有利的，因为其运动沿其旋转轴线进行。在此情况中，接触件相互以端侧对置，使得开关行程布置在开关接触件的相互以端侧面对的接触部分之间。如果使用与开关接触件同轴布置的凹腔，则开关接触件的周面被凹腔包围，其中凹腔的端侧(底部)被接触件流体密封地穿过，且凹腔的另一个端侧形成为处在真空开关室的封装壳体的壁内的腔嘴开口。另外的有利的构造可在于使得开关接触件具有沿旋转轴线延伸的、带有端侧上连接的径向扩宽的接触部分的杆，其中杆在旋转轴线方向上的超过一半长度被凹腔包围。带有杆和端侧连接的接触部分的开关接触件的纵向延伸结构适合于在凹腔内穿过封装壳体且在封装壳体的腔嘴开口处借助于支承元件稳定封装壳体。接触件的接触部分布置在封装壳体内部内。接触件的杆分别气密地穿过封装壳体。相应地，杆延伸通过凹腔的走向。杆与其横截面相比具有明显更长的轴向延伸，其中杆在相互远离的点(底部和腔嘴开口)处被凹腔支承。在凹腔的一端上，杆流体密封地被引入到封装壳体的内部内，且在此处也相应地被密封。在凹腔的另一端上布置了支承元件。以此，可实现接触件的杆在封装壳体上的简单的定位。因此，开关接触件的翻转或歪斜变得困难。因此，流体密封的密封件在封装壳体上被保护不受另外的机械载荷。有利地可另外建议将长度可变的密封元件密封地布置在凹腔和开关接触件之间。通过使用长度可变的密封元件，可将开关接触件相对于封装壳体可运动地引入到封装壳体的内部内。长度可变的密封元件可例如包围凹腔且流体密封地靠放在凹腔上。长度可变的密封元件形成了在突伸入凹腔内的开关接触件和凹腔之间的流体密封的过渡。长度可变的密封元件将封装壳体的凹腔与可运动的开关接触件连接。作为长度可变的密封元件，例如在凹腔的端侧端上可设有允许可逆变形的所谓的波纹管。长度可变的密封元件作为在开关接触件和封装壳体的凹腔之间的密封件起作用。另外的有利的构造可在于使得长度可变的密封元件被延伸直至凹腔且可相对于凹腔运动的保护罩包围。可使用保护罩以在封装壳体内部内进行现场影响。保护罩可例如支承在开关接触件上。优选地，保护罩可在端侧径向扩宽的接触部分的区域内与接触件连接，使得保护罩围绕长度可变的密封元件延伸。保护罩在此延伸直至凹腔并包围凹腔。在长度可变的密封元件的长度改变时，保护罩可被推到凹腔上。长度可变的密封元件布置在限定于开关接触件和保护罩之间的环形间隙内。环形间隙在端侧由突伸入保护罩内的凹腔限定。保护罩应传导具有将保护罩定位的开关接触件的电势。另外的有利的构造可在于使两个开关接触件以由各一个凹腔包围的方式穿过封装壳体。在第一和第二开关接触件之间形成了开关行程。现在如果在两个开关接触件上使用封装壳体的凹腔以将开关接触件引入到封装壳体的内部内，则可使两个开关接触件通过各一个支承元件稳定在各凹腔的各腔嘴开口上。因此，可提供结构相对长的封装壳体，所述封装壳体提供了沿其外表面的相应的击穿距离，以在真空开关室断开状态下也在封装壳体外可靠地将更高的电压相互绝缘。因此，抽真空空间外部的真空开关室的耐压性可提高。因此，提供了使用突伸入细长结构的真空开关室内的长杆形的开关接触件的可能性。通过相应地将开关接触件支承在凹腔的腔嘴开口内，可避免开关接触件从其同轴位置偏离。特别地，在真空开关室的卧式布置的情况中，因此可抵抗开关接触件的重力导致的翻转。此外，通过提供向封装壳体的包络轮廓内部袋状地伸入的相应的凹腔，真空开关室内部内的被设置为真空的封装空间得以减小。为对真空开关室进行抽真空所需的时间可降低，因为封装壳体在外部尺寸保持不变或增大的情况下具有降低的或保持不变的空间体积。
如下，在附图中示意性地示出且在下文中详细描述本发明的实施例。在此，附图为:图1中示出了通过真空开关室的截面。
具体实施例方式图1在横截面中示出了真空开关室。真空开关室具有封装壳体I。封装壳体I具有基本上形成为相对于纵轴线2旋转对称。在外周侧，封装壳体I基本上具有圆柱形周面，其中提供了径向扩宽的中间部分。封装壳体I的周面可例如由导电材料(例如铜板等)制成。但也可建议使得仅径向扩宽的中间部分构造为金属壁，其中在径向扩宽的中间部分两侧向封装壳体I的端侧延伸的周面例如由电绝缘材料(如陶瓷等)形成。但在图1中在此提供了由导电材料制成的封装壳体I的外周侧构造。封装壳体I具有第一端侧3以及第二端侧4。两个端侧3、4垂直于纵轴线2布置。封装壳体I的两个端侧3、4通过电绝缘体封闭。在电绝缘的端侧3、4之间，导电的周面传导浮动的电势。电绝缘壁封闭了封装壳体I的每个端部3、4。在电绝缘壁内分别设有第一凹腔5以及第二凹腔6。两个凹腔5、6基本上具有同类构造。例如，首先描述第一端侧3上的第一凹腔5的构造。第一凹腔5具有带有圆形横截面的中空柱体的形式。第一凹腔5与纵轴线2同轴地定向，使得第一端侧3具有圆环形的构造，其中在第一端侧3中在中心具有第一凹腔5的腔嘴开口 7。第一凹腔5在其背离腔嘴开口 7的端部上具有底部8。第一凹腔5以及第一端侧3的壁由电绝缘材料制成。第一开关接触件9突出到第一凹腔5内。第一开关接触件9可沿纵轴线2运动且具有杆9a以及在端侧连接在杆9a上的径向扩宽的接触部分％。第一开关接触件9以其杆9a穿过第一凹腔5的底部8。第一开关接触件9在凹腔5上(在此是在底部8上)机械地支承且引导。在第一凹腔5的腔嘴开口 7的区域内布置了支承元件10。支承元件10基本上构造为环形且封闭，而使第一开关接触件9的杆9a通过腔嘴开口 7。以此，防止了异物侵入到第一凹腔5内。第一开关接触件9的杆9a滑动地穿过支承元件10。支承元件10在此形成为环形套筒，所述环形套筒齐平地插入到第一凹腔5的腔嘴开口 7内。以此，实现了第一接触件9相对于封装壳体I的相对运动。第一接触件9在纵轴线2的方向上可移动。为密封地引导第一开关接触件9通过第一凹腔5，在第一凹腔5的底部8上布置了波纹管11。波纹管11是长度可变的元件。波纹管11在第一凹腔5的底部8上包围了第一开关接触件9的贯通开口。波纹管11流体密封地与第一凹腔5的底部8连接，且包围了第一开关接触件9。此外，波纹管11与第一开关接触件9的杆9a连接且在周侧流体密封地包围了第一开关接触件9。以此产生了第一开关接触件9和封装壳体I的第一凹腔5之间的密封。第一开关接触件9在第一凹腔5的区域内穿过封装壳体I。第一凹腔5在周侧包围了第一开关接触件9。在此，将第一凹腔5的尺度选择为使得第一开关接触件9的杆9a的超过一半在周侧由第一凹腔5包围。波纹管11被保护罩12包围。保护罩12固定在第一开关接触件9上且在周侧包围了波纹管11，使得波纹管11布置在第一开关接触件9的内置的杆9a和包围了波纹管11的保护罩12之间。波纹管11例如是导电的且传导其所承载的开关接触件9的电势。保护罩12也是导电的且也传导其所承载的开关接触件9的电势。因此，在开关接触件9和保护罩12之间具有环形间隙，所述环形间隙容纳波纹管且无电场。波纹管11被介电屏蔽地布置。在此，保护罩12基本上相对于纵轴线2旋转对称地定向，且一方面在旋转轴线2的方向上超过波纹管11并延伸至第一凹腔5的区域内。保护罩12在第一开关接触件9运动时随动且被推到第一凹腔5上。为联接第一开关接触件9的运动，可在封装壳体I外部在第一开关接触件9的杆9a上提供驱动力。在第二端侧4上也提供了电绝缘的壁，所述电绝缘壁封闭了封装壳体I的第二端侧4。在此，在第二端侧4上在中心上提供了腔嘴开口 7，第二凹腔6连接在所述腔嘴开口7上。第二凹腔6也如第一凹腔5具有带有圆形横截面的中空柱形结构，所述结构与纵轴线2同轴地指向。第二凹腔6也具有底部8，其中在底部8的区域内第二开关接触件13穿过了封装壳体I。第二开关接触件13也如第一开关接触件9旋转对称地形成且与纵轴线2同轴地布置在封装壳体I上。第二开关接触件13具有杆13a以及在杆13a上连接的径向扩宽的接触部分13b。在第二凹腔6的底部8上，第二开关接触件13以其杆13a穿过封装壳体I的壁。第二开关接触件13以其杆13a在第二凹腔6的底部8上流体密封地与第二凹腔6连接。径向扩宽的部分13b处在封装壳体I的内部内，且与第一开关接触件9的径向扩宽的接触部分9b在端侧上对置。在第一和第二开关接触件9、13的两个径向扩宽的接触部分9b、13b之间形成了开关行程。开关行程被真空包围且被穿过。第二开关接触件13相对于封装壳体I位置固定地支承。在第一开关接触件9相对于封装壳体I运动且也相对于第二开关接触件13运动时，打开或关闭开关行程。开关行程处在封装壳体I的周面的中间部分的径向扩宽的区域内。在第二凹腔6的腔嘴开口 7的区域内布置了另外的支承元件10a，所述支承元件IOa在此形成为在结构上与第一端侧3的腔嘴开口 7的支承元件10相同。在另外的支承元件IOa上支承了第二开关接触件13的杆13a，其中在第二端侧4的腔嘴开口 7由于第二开关接触件13穿过另外的支承元件IOa而被封闭。在此，可提供第二开关接触件13和另外的支承元件IOa之间的角度刚性的连接，因为在第二开关接触件13上不实现开关运动。两个凹腔5、6袋状地突伸入封装壳体I内，且穿过封装壳体I的包络轮廓。由此，在包络轮廓内部内提供了待抽真空的其体积降低的空间，其中两个开关接触件9、13通过凹腔5、6电绝缘地被引导向封装壳体I的端侧3、4。在封装壳体I外部，两个开关接触件
9、13可包含在电流路径内。此电流路径可通过两个开关接触件9、13的两个径向扩宽的接触部分9b、13b之间的开关行程开闭。两个端侧3、4的壁以及两个凹腔5、6由电绝缘的材料形成。相应地可使两个端侧3、4在周侧上通过导电的周部相互定位。
权利要求
1.一种真空开关室，该真空开关室带有封装壳体(I)且带有第一和第二开关接触件(9、13)，所述两个开关接触件(9、13)可彼此相对运动而形成开关行程，且所述开关接触件(9,13)中的至少一个被封装壳体(I)的凹腔(5、6)包围地气密地穿过封装壳体(1)，其特征在于，在凹腔(5、6)的腔嘴开口(7)的区域内布置了用于开关接触件(9、13)的支承元件(10、10a)。
2.根据权利要求1所述的真空开关室，其特征在于，支承元件(10、10a)以被开关接触件(9、13)贯穿接合的方式封闭腔嘴开口(7)。
3.根据权利要求1或2所述的真空开关室，其特征在于，开关接触件(9、13)可相对于支承元件(10、10a)运动，或者/并且支承元件(10、10a)可相对于凹腔(5、6)运动。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的真空开关室，其特征在于，凹腔(5、6)具有导电或电绝缘的作用。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的真空开关室，其特征在于，开关接触件(9、13)旋转对称地形成，且凹腔(5、6)与接触件同轴地延伸。
6.根据权利要求5所述的真空开关室，其特征在于，开关接触件(9、13)具有沿旋转轴线延伸的杆(9a、13a)，所述杆端侧上连接有径向扩宽的接触部分(9b、19b)，其中杆(9a、9b)的长度的超过一半在旋转轴线的方向上被凹腔(5、6)包围。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的真空开关室，其特征在于，长度可变的密封元件(11)密封地布置在凹腔(5、6 )和开关接触件(9、13 )之间。
8.根据权利要求7所述的真空开关室，其特征在于，长度可变的密封元件(11)被保护罩(12 )包围，所述保护罩(12 )延伸直至凹腔(5、6 )且可相对于所述凹腔(5、6 )运动。
9.根据权利要求1或8所述的真空开关室，其特征在于，两个开关接触件(9、13)以各被一个凹腔(5、6)包围的方式穿过封装壳体。
全文摘要
本发明涉及一种真空开关室，该真空开关室具有带有第一和第二开关接触件(9、13)的封装壳体(1)。两个开关接触件(9、13)可彼此相对运动而形成开关行程。至少一个开关接触件(9、13)被封装壳体(1)的凹腔(5、6)包围。该凹腔(5、6)的腔嘴开口(7)提供有支承元件(10、10a)。支承元件(10、10a)以被开关接触件(9、13)贯穿接合的方式封闭了腔嘴开口(7)。
文档编号H01H33/662GK103155079SQ201180046749
公开日2013年6月12日 申请日期2011年7月19日 优先权日2010年7月30日
发明者L-R.杰尼克 申请人:西门子公司