DE8705625U1 - Röhrchen-Kondensator - Google Patents

Description

Röhrchen-Kondensator

Neuerung bezieht sich auf einen Röhrchen-Kondensator gemäß Oberbegriff Schutzanspfueh 1» Derartige Kondensatoren sind bekannt und bestehen in der Regel aus einem aus Keramik hergestßlltefi Röhrchen oder hülsenartigen Element, auf dessen äußere Umfangefläche sowie Innenfläche Schichten aus elektrisch leitendem Material, nämlich Metallschichten derart aufgebracht sind, daß die beiden galvanisch getrennten Kondensatorbeläge erhalten werden.

Nachteilig ist bei diesen bekannten Röhrchen-Kondensatoren aber, daß sie wegen der Verwendung des das Dielektrikum bildenden hülsenartigen Elementes aus Keramik nur eine geringe mechanische Belastbarkeit aufweisen, d.h. das röhrchenartige Element leicht bricht, was insbesondere auch bei der Kontaktierung, d,lu bei der Anbringung der für den späteren Einbau des Kondensators in eine elektrische Schaltung notwendigen Kontaktflächen oder Anschlußdrähte große Probleme aufwirft. Die Kontaktierung erfolgt auch bei Röhrchen-Kondensatoren in neuerer Zeit vielfach mit Hilfe von Metallkappen, an denen bei Ausbildung des Röhrchen-Kondensators als mit Anschlußdfähten versehenes Bauelement jeweils ein Anschlußdraht mit einem Ende elektrisch leitend befestigt ist. Es ist aber auch möglich, die Metallkappen ohne Anschlußdrähte vorzusehen, so daß dann die Metallkappen selbst beim späteren Einbau des Kondensators in eine elektrische Schaltung als Anschlüsse verwendet werden. In diesem Fall werden diese Kondensatoren dann auch als "MELF-Röhrchen-Kondensatoren" bezeichnet.

Zur Kontaktierung der auf die äußere Umfangsfläche des hülsenartigen Elementes aufgebrachten und den ersten Kondensatorbelag bildenden Metallschicht wird eine der beiden napfartig ausgebildeten Metallkappen auf das eine Ende des hülsenartigen Elementes so aufgesetzt, daß diese Metallkappe mit ihrer die Napfform bildenden Umfangswand elektrisch leitend gegen die auf der äußeren Umfangsfläche aufgebrachte

i t

I i

Metallschicht anliegt. Für die Kontaktierung der an der Innenfläche dös hülsefiartigen Elementes vorgesehenen und den zweiten Kondensatorbelag bildenden Metallschicht ist es bei diesen bekannten Röhrchen-Kondensatoren notwendig* die den zweiten Kondensatorbelag bildende Metallschicht so auszuführen, daß sie am anderen Ende des hülsenartigen Elementes bis en die äußere Umfangsflache dieses Elementes reicht und dort eine Kontaktierungsfläche bildet, die galvanisch von dem ersten Kondensatorbelag getrennt ist und gegen die die Napfform bildende Umfangswand der zweiten Metallkappe elektrisch leitend anliegt. Allein schon die Herstellung der beiden Metallschichten ist aufwendig. Wegen der geringen Festigkeit des hülsenartigen Elementes ist es aber auch nicht möglich, die Metallkappen an dem hülsenartigen Element durch Klemmsitz zu befestigen, sondern zum Halten der Metallkappen ist eine Lötverbindung zwischen diesen und der jeweiligen Metallschicht erforderlich. Auch dies bedeutet einen zusätzlichen, fertigungstechnischen Aufwand, zumal der Einsatz von Bekappungsautomaten, wie s'ie beim Herstellen anderer Bauelemente (z.B. Widerstände) verwendet werden, nicht möglich ist. Außerdem ist es wegen der vorgenannten Lötverbindungen nicht möglich, nach dem Bekappen. des hülsenartigen Elementes Anschlußdrähte an den Metallkappen durch Schweißen zu befestigen, vüelmehr müssen die bereits mit den Anschlußdrähten versehenen Metallkappen auf das hülsenartige Elemente aufgebracht werden, was ebenfalls erhebliche fertigungstechnische Probleme aufwirft.

Oer Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Röhrchen-Kondßnsator aufzuzeigen, der eine wesentlich verbesserte mechanische Festigkeit aufweist und auch eine vereinfachte Herstellung ermöglicht.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Röhrchen-Kondensator der eingangs geschilderten Art entsprechend dem kennzeichnenden Teil des Schutzanspruches 1 ausgebildet.

1 < 1 III 1 · J» «.

lit ill « i ·

ItIl III· ti >

I I I I I I > I I · &igr; · t t III Il II/ I Il

I/

Dadurch, daß in dem das Dielektrikum des Kondensators bildenden hülsenartigen Element eirt Kern mit zumindest einem Teilabschnitt passend eingesetzt ist, der zur Bildung des zweiten Kondehsatorbeiageö zumindest in einem Teilbereich der Umfangsfläche des Teilabschnittes elektrisch leitend ausgebildet ist, wird für den Röhrchen-Kondensator ein massiver, von dem hülsenartigen Element sowie von dem in diesem angeordneten Teilabschnitt des liernes gebildeter Bauelementekörper erreicht, der eine hohe mechanische Festigkeit aufweist, so daß insbesondere auch nicht die Gefahr besteht, daß dieser Bauelementekörper bei äußerer Krafteinwirkung bricht bzw. zusammengedrückt wird. Hierdurch besteht die Möglichkeit, zur Kontaktierung Metallkappen zu verwenden, die durch Klemmsitz bzw. durch Fest- bzw. Andrücken an dem hülsenartigen Element gehalten sind.

Da der zweite Kondensatorbelag von einer elektrisch leitenden Schicht an einer Außenfläche, nämlich an der Umfangsfläche des Kernes gebildet ist, ist auch die Realisierung dieses zweiten Kondensatorbelages wesentlich vereinfacht.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Neuerung ist der Kern so ausgebildet, daß er mit einem weiteren Teilabschnitt, dessen Außendurchmesser bevorzugt gleich dem Außendurchmesser des hülsenartigen Elementes ist, über die andere Seite des hülsenärtigen Elementes vorsteht, wobei der Kern zumindest an der Umfangsfläche dieses weiteren Abschnittes ebenfalls elektrisch leitend ausgeführt ist und dort die Kontaktierungsfläche des zweiten Kondensatorbelages bildet, so daß hier die Kontaktierung ebenfalls mit Hilfe einer durch Klemmsitz gehaltenen Metallkappe erfolgen kann. Das Bekappen des neuerungsgemäßen Röhrchen-Kondensators kann mit herkömmlichen Bekappungsautomaten erfolgen. Nach dem Bekappen kann der neuerungsemäße Röhrchen-Kondensator entweder als MELF-Röhrchen-Kondensator verwendet werden, oder aber an die Hetallkappen des bekappten Röhrchen-Kondensators können Anschlußdrähte durch Schweißen befestigt werden.

"..ff

Weiterbildungen der Neuerung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Neuerung wird im folgenden anhand der Figur, die eimn Röhrchen-Kondensator zeigt, näher erläutert.

Der in der Figur dargestellte Röhrchen-Kondensator besteht aus einem aus Keramik gefertigten röhrchen- oder hülsenartigen Element 1, welches das Dielektrikum des Kondensators bildet und eine kreiszylinderförmige Umfangsflache 2 sowie eine durchgehende und beidendig offene Ausnehmung 3 mit kreisförmigem Querschnitt aufweist. Auf die Umfangsflache des Elementes 1 ist eine elektrisch leitende Schicht, d.h. eine Metallschicht 4 derart aufgebracht, daß diese das Element 1 an seinem ganzen Umfang umschließende Metallschicht 4 bis an das eine, d.h. in der Figur linke Ende des Elementes 1 reicht, isn Bereich des in der Figur rechten Endes des Elementes 1 jedoch mit Abstand von diesem Ende endet, d.h. die Umfangsflache 2 des Elementes 1 ist am rechten Ende in einem ringförmigen Teilbereich nicht von der Metallschicht abgedeckt ist. Das Aufbringen der Metallschicht 4 in der beschriebenen Form kann auf verschiedenste Weise erfolgen, bevorzugt durch Aufrollen eines die Metallschicht 4 nach entsprechender Behandlung (z.B. Erhitzung bzw. Einbrennen) bildenden Materials.

In die Ausnehmung 3 des Elementes 1 ist von dem rechten Ende dieses Elementes her ein ebenfalls aus Keramik gefertigter Kern 5 mit einem Teilabschnitt 5' derart eingesetzt, daß sich dieser Teilabschnitt 5' im Inneren der Ausnehmung 3 über die gesamte Länge des Elementes 1 erstreckt, der Teilabschnitt 5' also mit seinem linken Ende in etwa auch bündig mit dem dortigen Ende des Elementes 1 liegt. Zusätzlich zu dem Tai lobschnitt 5' besitzt der Kern 5 noch einen Teilabschnitt 5", mit welchem der Kern 5» über das reehfce Ende das teö 1 aus der Aüanehmüfig 3 Vorsteht und welcher einen größeren Quörsöhnlfeb aufweiafc älö der Aböchnifct 5'.

«&igr; um Ii im Ii .",!"'

·,,· ,· &igr; s:.. Sh₁ ' 11·.,

a m · ·

· ms

Auf die Umfangsfläche 6 des Teilabschnittes 5', auf die Umfangsflache 7 des Teilabschnittes 5", auf die radial zur Achse des Kernes 5 verlaufende und den Übergang zwischen den Umfangsflachen 6 und 7 bildende Ringfläche 8 sowie auf die rechte Stirnfläche 9 des Kernes 5, die außerhalb des Elementes 1 liegt und von dem Teilabschnitt 5'' gebildet ist, ist der Kern 5 mit einer Metallschicht 10 versehen, die die Oberfläche des Kernes 5 an der Umfangsflache 7, der Ringfläche 8 sowie der Stirnfläche 9 vollständig abdeckt und a>;^p die Umfangsflache 6 so aufgebracht ist, daß die Metallschicht 10 den Kern 5 auch an dieser Umfangsflache vollständig umschließt, jedoch an dem dem Teilabschnitt 5'' entfernt liegenden Ende des Kernes 5 die dortige, von dem Teilabschnitt 5' gebildete Stirnfläche 11 sowie ein sich an diese Stirnfläche anschließender ringförmiger Bereich der Umfangsfläche 6 von der Metallschicht 10 freigehalten sind. Die Metallschicht 10, die an den Umfangsflachen 6 und 7, der Ringfläche 8 sowie der Stirnfläche 9 durchgehend ausgebildet ist, kann auf die verschiedenste Weise auf den Kern 5 aufgebracht sein, beispielsweise durch Bedampfen oder durch andere bekannte, beim Herstellen von elektrischen Bauteilen zum Aufbringen metallischer Schichten verwendeten Verfahren. Die von der Metallschicht 10 freigehaltene Stirnfläche 11 sowie der sich daran anschließende, ebenfalls von der Metallschicht 10 freigehaltene ringförmige Bereich an der Umfangsflache 6 können z.B. dadurch erzeugt werden, daß der zunächst auch auf diess Bereiche aufgebrachte Teil der Metallschicht 10 in einem anschließenden Arbeitsgang du.ch ein geeignetes Verfahren, z.B. Schleifverfahren wieder entfernt wird. Anstelle hiervon können auch bekannte Maskierungstechniken ggf. unter Einschluß von Ätzverfahren verwendet werden.

Der Kern 5 ist weiterhin so ausgebildet, daß der in seiner Queföchnittöform dem querschnitt der Ausnehmung 3 entsprechende Außenquerschnitt des Teiiabschnitteö 5' (einschließlich der auf die Umfangsflache 6 aufgebrachte Metallschicht 10) in etwa gleich öder geringfügig kleiner ist als der Querschnitt der Ausnehmung 3, Und daß der in geiner Quer-;

ti ll*> M KII Il ti IiII

Il (III I III

«I * I llll «II «III

&bull; I · ti it* M IHI IJI

■..&iacgr;&ogr;:

schnittsform dem Außenquerschnitt des Elementes 1 entsprechende Außenquerschnitt des Teilabschnittes 5'' (einschließlich der auf die Umfangsfläche 7 aufgebrachte Metallschicht 10) in etwa gleich dem Außenquerschnitt des Elementes 1 (einschließlich der auf die Umfangsfläche 2 aufgebrachten Metallschicht 4) ist, so daß der von dem Element 1 und dem Kern 5 gebildete Bauelementekörper an beiden Enden jeweils den gleichen Außenquerschnitt besitzt. Es versteht sich, daß der Kern 5 mit seinem Teilabschnitt 5' in das Element 1 erst nach dem Herstellen der Metallschicht 10 eingeschoben wird, wobei zum Halten des Kernes 5 in dem Element 1 vor dem Einschieben eine Klebstoffschicht 12 auf die Umfangsfläche bzw. auf den dortigen Bereich der Metallschicht 10 aufgebracht wird. Die beiden Metallschichten 4 und 10 bilden die elektrisch leitenden Beläge des Röhrchen-Kondensators. Zur Kontaktierung dieser Beläge ist auf die beiden Enden des Röhrchen-Kondensators jeweils eine napfartige Metallkappe aufgesetzt und dur^h Klemmsitz bzw. Andrücken gehalten, wobei die linke Metallkappe 13 mit der Innenfläche ihrer die Napfform bildenden Umfangswand 14 gegen die Metallschicht angepreßt anliegt und eine elektrische Verbindung zu dieser Metallschicht herstellt, während die rechte Metallkappe 13 mit der Innenfläche ihrer Umfangswand 14 gegen den auf der Umfangsfläche 7 vorgesehenen Bereich der Metallschicht 10 anliegt und somit eine elektrische Verbindung zu dieser Metallschicht herstellt. Da die Ausnehmung 3 des röhrchenförmigen Elementes 1 vollständig von dem Teilabschnitt 5' des Kernes 5 ausgefüllt ist, der von dem Element 1 und dem Kern gebildete Körper des Röhrchen-Kondensators also an beiden Enden massiv, d.h. ohne einen Hohlraum ausgebildet ist, können die Metallkappen 13 in herkömmlichen Bekappungsmaschinen und vor allem such durch Andrücken der Umfangswände 14 auf den Körper den Röhrchen-Kondensators aufgebracht werden, uhne daß eine Beschädigung oder ein Bruch des Bauelementekörpers bei diesem Aufbringen zu befürchten ist. Wegen dieser massiven Ausbildung und der sinh daraus ergebenden Möglichkeit» die Metallkappen 13 durch Anpressen der Umfangswände zu befestigen, beetehfc insbesondere auch nicht die Notwendigkeit^ die Metallkappen 13 durch eine Lötverbindung mit der

&bull; I I I I 1 > I £*^

III» S 1)1 ■ i V 111*111.1111,

' jeweils zugehörigen Metallschicht 4 bzw. 10 zu verbinden.

Hierdurch wird eine wesentlich vereinfachte Herstellung des

; Röhrchen-Kondensators erzielt. Weiterhin besteht auch die Möglichkeit, nach dem Aufbringen der Metallkappen 13 an diese Anschlußdrähte 15 anzuschweißen, was ebenfalls zu einer wesentlichen Vereinfachung der Herstellung beiträgt.

Weiterhin ist es auch möglich, den Röhrchen-Kondensator als sog. "MELF-Röhrchen-Kondensator" herzustellen, wobei in diesem Fall auf die Anschlußdrähte 15 verzichtet wird und zum ; Anschluß bzw. zur Kontaktierung des Kondensators in Liner elektrischen Schaltung direkt die Metallkappen 13 verwendet ] werden.

: Bei der Ausbildung als MELF-Röhrchenkondensator ist der zwischen den Kappen 13 liegende und im wesentlichen von der Metallschicht 4 bzw. der Umfangsflache 2 gebildete Teil des

f Kondensatorkörpers mit einer, vor allem auch eine elektrische

j Isolation bewirkenden Schicht 16 aus einem Schutzlack ; abgedeckt. Bei Verwendung der Anschlußdrähte 15 erstreckt sich diese Schicht 16, wie mit unterbrochenen Linien 16' angedeutet ist, auch über die freiliegenden Flächen der Metallkappen 13 sowie über eine sich an die jeweilige Metallkappe anschließende Teillänge der Anschlußdrähte 15.

Uli i< na n n > > ·**« * t t &igr;

<< Uli IM in

· K III ' H KMlIl'

Claims (12)

Schutzansprüche:

1. Röhrchen-Kondensator bestehend aus einem das Dielektrikum des Kondensators bildenden hülsenartigen Element, aus einer ersten auf die Umfangsfläche des hülsenartigen Elementes aufgebrachten und einen ersten Kondensatorbelag bildenden elektrisch leitenden Schicht sowin aus einem an der Innenfläche des hülsenart:' gen Elementes gebildeten zweiten Kondensatorbelag aus elektrisch leitendem Material, dadurch gekennzeichnet,

daB .In das hülsenartige Element (1) ein Kern (5) zumindest mit einem Teilabschnitt (5') passend eingesetzt ist, der sich im wesentlichen über die gesamte Länge des hülsenartigen Elementes (1) erstreckt, und daß der Kern (5) zur Bildung des zweiten Kondensatorbelages zumindest in einem Teilbereich der von dem hülsenartigen Element (1) umschlossenen Umfangsfläche (6) des einen Teilabschnittes (5') sowie zur Bildung einer Kontaktierungsfläche für den zweiten Kondensatorbelag an einer freiliegenden, d.h. von dem hülsenartigen Element (1) nicht abgedeckten Fläche (7, 9) elektrisch leitend ausgebildet ist.

2. Röhrchen-Kondensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das hülsenartige Element (1) aus Keramik besteht.

3. Röhrchen-Kondensator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (5) aus Keramik besteht, und zur Bildung des Kondensatorbelages sowie der Kontaktierungsfläche mit einer zweiten Metallschicht (10) versehen ist.

4. Röhrchen-Kondensator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenfläche des Kernes (5) bzw. des einen Teilabschnittes (5') an einem Ende des Kernes bzw* an der dortigen Stirnfläche (H) sowie vorzugsweise auch in eineih sich an diese Stirnfläche (11) anschließenden Teilbereich der Umfangsfläche (6) des Kernes (5) von der zweiten Metallschicht (1O) freigehalten iöt,

5. Röhrchen-Kondensator nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (5) mit einem
weiteren Teilabschnitt (5'') über ein Ende des hülsenartigen Elementes (1) vorsteht, und daß der Kern (5)
zumindest an der Umfangsflache (7) dieses weiteren
Teilabschnittes (5') zur Bildung der Kontaktierungsflache elektrisch leitend ausgebildet ist.

6. Röhrchen-Kondensator nach Anspruch 5 in seiner Rückbeziehung auf Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, d?3 der weitere Teilabschnitt (3'') an seiner gesamten Außenfläche elektrisch leitend ausgebildet ist.

7. Röhrchen-Kondensator nach Anspruch 5 oder 6 in ihrer
Rückbeziehung auf Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der weitere Teilabschnitt (5'') das andere Ende des Kernes (5) bildet.

8c Röhrchen-Kondensator nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (5) an seinem
weiteren Teilabschnitt (5'') einen gegenüber dem einen feilabschnitt (5') vergrößerten Außenquerschnitt, vorzugsweise einen Auösnquerschnitt gleich dem Außenquerschnitt des hülsenartigen Elementes (1) aufweist.

9. Röhrchen-Kondensator nach einem dar Ansprüche J. bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß auf ein Ende des hülsenartigen Elementes (1) sowie auf den weiteren Teilabschnitt (5'') des Kernes (5) jeweils eine Metallkappe (13) aufgesetzt ist.

10. Röhrchen-Kondensator nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallkappen (13) durch Preßsitz am hülsenarbigen Element (1) sowie am weiteren Teilabschnitt (5") des Kornes (5) gehalten sind.

&bull; f Il I till««

&bull; i · &igr; i < ·

111 ti«· «t «

&bull; 4 It < III! I I t ■ 14 · · t t · <

tit t tH t t· t

11* RÖhrchen-Köndensatof nach Anspruch 9 öder ld, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest- dig zwischen den beiden MetällUappen (13) liegende äußere Utiifangsfläche (2) des hÜlsenäftigert Elementes (1) bzw* die auf dieser Ufnfängsfläche (2) aufgebrachte erste Metallschicht (4) mit öinef elektriäch isolierenden 5chicht (16) aus einem Schutzläck abgedeckt sind«

12. Röhrchsn^Kondensatöf nach Anspruch Ii, dadurch gekennzeishnafe; daß bei an den MsfesükappBO (U) v°?9B86h§nen Anschlußdrähten (15) auch die Metallkappen sowie vorzugsweise die Anschlußdrähte (15) auf einer sich an die Metallkappen (13) anschließenden Teülänge mit der elektrisch isolierenden Schicht (16) überzogen sind»