用于真空燈泡的自定心組件及真空燈泡的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及真空燈泡領(lǐng)域，并且更具體地涉及真空燈泡的組裝領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 真空燈泡通常為軸對(duì)稱形狀，并且包括基本為圓柱形的泡體。因此泡體的對(duì)稱軸 定義了真空燈泡的對(duì)稱軸。
[0003] 為了限制電弧的風(fēng)險(xiǎn)并在燈泡中獲得分布良好的電磁場(chǎng)，組成這種真空燈泡的各 個(gè)元件如接頭、擋板甚至燈罩都必須相對(duì)于泡體的對(duì)稱軸滿足同心度。燈泡元件和泡體的 同心問題特別存在于下述情況，即真空燈泡用于斷路器而進(jìn)行二次成型的情況。實(shí)際上，在 這種構(gòu)造中，燈泡是否同心決定了絕緣二次成型的厚度，其轉(zhuǎn)而直接影響斷路器的介電性 能。
[0004] 在確保制造真空燈泡方面同心度仍是難點(diǎn)。實(shí)際上，真空燈泡的組裝可能需要溫 度上升周期，特別是考慮到焊接步驟。然而這些燈泡元件在溫度上升時(shí)的熱膨脹可產(chǎn)生關(guān) 于對(duì)稱軸的錯(cuò)位。
[0005] 由于以上原因，不大幅增加真空燈泡的制造成本下難以在燈泡元件和泡體之間提 供良好的同心度。
[0006] 為了克服該缺點(diǎn)，已知的是采用中心定位系統(tǒng)來裝備燈泡元件，該中心定位系統(tǒng) 適于將真空燈泡元件相對(duì)于該元件所裝備的泡體的軸來對(duì)準(zhǔn)中心。每個(gè)燈泡元件通過這種 中心定位系統(tǒng)而形成用于真空燈泡的自定心組件。
[0007] 這些對(duì)中定位系統(tǒng)可采用分布在元件外周的彈性薄片或壓花的任一種形式，以使 這些彈性薄片或壓花插入在元件和泡體之間，以使元件被中心定位。從而這種中心定位系 統(tǒng)在燈泡組裝時(shí)尤其是在溫度上升周期通過對(duì)靠泡體使元件固定就位。
[0008] 這種系統(tǒng)，即使其提供了真空燈泡元件的中心定位，然而也不完全令人滿意。
[0009] 關(guān)于采用薄片，薄片會(huì)由于其形狀而引起其電氣耐壓性的下降從而產(chǎn)生三相點(diǎn)， 并且其在元件中由穿孔方法而形成的情況下會(huì)留下小孔。這種薄片，當(dāng)轉(zhuǎn)移到待中心定位 的燈泡元件上時(shí)，通常需要擴(kuò)張的步驟，如焊接，來設(shè)置到所述元件上。此外，這些薄片的定 位應(yīng)當(dāng)精確以保證待中心定位的各元件的中心定位一致。
[0010] 至于壓花，其不具有彈性薄片的特性。因此需要其形狀精確適于允許"熱"中心定 位，以吸收由熱膨脹引起的變形。除了這種大規(guī)模工程和調(diào)整需要，元件并非容納在"冷"泡 體中的事實(shí)，對(duì)于加熱周期前的所有傳送操作而言是尤其棘手的，該傳送操作將確保進(jìn)行 中心定位。實(shí)際上，這些傳送操作中的任何震動(dòng)都可能引起中心偏離，而其并非總能通過壓 花的熱膨脹來糾正。
[0011] 由于所有這些原因，無論保留在彈性薄片和壓花中，哪種類型的中心定位系統(tǒng)，其 都不能確保用包括這些中心定位系統(tǒng)的自定心組件來組裝的真空燈泡具有所需的同心構(gòu) 造。相應(yīng)地，盡管使用這些中心定位系統(tǒng)，也有必要進(jìn)行分類，以除去不符合要求的真空燈 泡。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012] 本發(fā)明目的在于至少部分克服上述問題并且更具體的目的是提供自定心組件，其 中心定位系統(tǒng)同時(shí)允許"冷"元件中心定位或"熱"元件中心定位，并且其與基于薄片的中 心定位系統(tǒng)不同，不會(huì)引起由所述組件裝備的燈泡的電氣耐壓性下降。
[0013] 通過"冷"或"熱"中心定位，本文以上和其余部分想要分別實(shí)現(xiàn)常溫溫度即10至 50°C的中心定位，以及高于400°C且優(yōu)選在800°C-850°C溫度量級(jí)的中心定位。
[0014] 基于該目標(biāo)，本發(fā)明涉及用于真空燈泡的自定心組件，其包括
[0015]-燈泡元件，在將其安裝至泡體部件時(shí)，相對(duì)至少一個(gè)泡體部件的軸線來中心定 位；
[0016] -中心定位系統(tǒng)，用于將燈泡元件相對(duì)于泡體部件的軸線來中心定位。
[0017]該系統(tǒng)包括至少一個(gè)線圈彈簧，其線圈沿彈簧的中心線分布，彈簧及其中心線相 配以使在泡體部件中安裝燈泡元件時(shí)，彈簧的多個(gè)線圈通過與燈泡元件和泡體部件兩者接 觸而插入燈泡元件和泡體之間。
[0018] 這種自定心組件得益于線圈彈簧的固有彈性，并由此允許燈泡組件具有相對(duì)泡體 部件"冷"與"熱"中心定位的元件。此外，燈泡元件的中心定位是相對(duì)穩(wěn)定的，因?yàn)?，其?過插入在燈泡元件和泡體間的線圈在多個(gè)點(diǎn)提供了中心定位。以該方式，具有這種自定心 組件的真空燈泡在傳輸操作時(shí)不具有特別的風(fēng)險(xiǎn)，無論其是在溫度上升周期前還是上升周 期后進(jìn)行。此外，由于線圈彈簧的形狀，任何與三相點(diǎn)有關(guān)的問題被避免，并且包括這種自 定心組件的燈泡沒有與中心定位系統(tǒng)相關(guān)的電氣耐壓性的降低。
[0019] 此外，由于彈簧彈性以及沿彈簧所獲得的中心定位，有可能減少與元件平均半徑 偏差有關(guān)的公差。當(dāng)然，由于燈泡元件和泡體間由線圈所提供的大量接觸點(diǎn)，這種彈簧將允 許這些軸對(duì)稱缺陷被補(bǔ)償。這種放松對(duì)真空燈泡元件制造要求的可能性，由此能夠降低真 空燈泡的制造成本。
[0020] 線圈彈簧的表示方式"彈簧的線圈"在本文以上和其余部分的意思為，彈簧形成一 個(gè)線圈的彈簧長度，即為彈簧在相對(duì)中心線的相同角度位置上的兩個(gè)連續(xù)位置之間的彈簧 長度。更普遍的是，這樣的一線圈對(duì)應(yīng)著一個(gè)彈簧圈。
[0021] 中心線可以是曲線也可以是直線。
[0022] 中心線可以是圓圈的一段弧線，優(yōu)選的是一個(gè)完整圓圈以形成一個(gè)環(huán)狀彈簧。
[0023]具有這樣的中心線，彈簧特別適于插入到軸對(duì)稱的兩個(gè)元件之間，例如泡體和燈 泡元件之間以使它們同心。
[0024] "圓圈的弧"在本文以上和其余部分的意思為，圓圈的一段圓弧的弧度角在10°至 360°之間，后者特別可以采取以下值：30°、45°、60°、90°、120°、150°、180°。
[0025]線圈是可以被分離的。
[0026] 由于線圈的這種特性，線圈可以各自獨(dú)立形變，以更好地分布其間的張力，并且由 此更好地吸收燈泡元件和泡體之間可能產(chǎn)生的同心偏差。
[0027]該彈簧可為傾斜的線圈彈簧，各線圈具有Θ的傾斜角。
[0028]線圈的這種傾斜允許彈簧將修正燈泡的傾斜而承受的壓力部分吸收。這樣，即使 具有較高的同心偏差，彈簧也可能使燈泡元件相對(duì)泡體有合適的中心定位。
[0029] 傾斜線圈彈簧的"傾斜角"在本文以上和其余部分的意思為，形成在線圈和垂直于 彈簧軸線的平面之間的Θ角。從幾何角度說，線圈的傾斜度由穿過線圈兩端正中的直線以 及同一段線圈的中間點(diǎn)來定義，該中間點(diǎn)即為線圈的頂點(diǎn)，其與所述兩端相對(duì)。傾斜角對(duì)于 本領(lǐng)域技術(shù)人員也可由以下方程來定義：
[0030]
[0031] 其中c為傾斜幅度（線圈頂點(diǎn)相對(duì)螺旋線圈的偏移的軸向距離），d為線圈直徑。
[0032] 真空燈泡元件可包括配置成在彈簧插入燈泡元件和泡體部件時(shí)保持彈簧位置的 保持系統(tǒng)，所述保持系統(tǒng)優(yōu)選為彈簧接收溝槽，其提供在燈泡元件中。
[0033] 由此，這種組件在組裝燈泡時(shí)降低了移動(dòng)彈簧的風(fēng)險(xiǎn)，由于彈簧的這種移動(dòng)而引 起的離心風(fēng)險(xiǎn)也被降低。
[0034] 燈泡元件可從包括固定真空燈泡擋板、可移動(dòng)真空燈泡擋板和真空燈泡罩的組中 選擇。
[0035]自定心組件可進(jìn)一步包括形成三相點(diǎn)擋板的各獨(dú)立件。
[0036] 彈簧可采用融化溫度低于燈泡元件材料融化溫度的材料制成，由此彈簧可用作在 將燈泡元件安裝到泡體部件時(shí)，將燈泡元件焊接至泡體部件的步驟中的填充材料。
[0037] 這種中心定位系統(tǒng)特別有利，因其同時(shí)提供了中心定位功能和將元件附加在泡體 中的功能。
[0038] 彈簧可由從以下組中選擇的材料制成，該組包括鐵、不銹鋼、銅、銀以及包括至少 一種以上金屬的合金，彈簧優(yōu)選地由銅-銀合金制成。
[0039] 本發(fā)明也涉及一種真空燈泡，包括至少一個(gè)泡體且其特征在于其包括根據(jù)本發(fā)明 的自定心組件。
[0040] 這種燈泡可以被容易地組裝，因?yàn)楫?dāng)通過根據(jù)本發(fā)明原理的中心定位系統(tǒng)被組裝 時(shí)，包括它的各元件的至少一部分可被中心定位。
[0041] 泡體可包括保持系統(tǒng)，其構(gòu)造成將彈簧固定，當(dāng)其插入燈泡元件和泡體部件時(shí)，所 述保持系統(tǒng)優(yōu)選地為一彈簧容納溝槽，其提供在燈泡元件中。
[0042] 本發(fā)明也涉及一種將燈泡元件中心定位到泡體中的方法，其包括以下步驟：
[0043]-提供待中心定位的燈泡元件，
[0044]-提供線圈彈簧以和燈泡元件一起形成自定心組件，
[0045]-提供至少一個(gè)泡體部件，
[0046]-將自定心組件安裝到一個(gè)泡體部件中，燈泡元件由彈簧相對(duì)于所述泡體部件中 心定位。
[0047] 這種方法允許將具有至少一部分元件的燈泡組件很好的中心定位，其中，其中心 定位根據(jù)本發(fā)明的原理實(shí)現(xiàn)。
【附圖說明】
[0048] 本發(fā)明基于閱讀示例性實(shí)施例的說明將被更好的理解，其僅以指示的方式給出而 不出于限制的目的，參考以下附圖，其中：
[0049]-圖1示意性的示出根據(jù)本發(fā)明的包括多個(gè)自定心組件的示例性真空燈泡的橫截 面，