DE1292246B - Elektronisches RC-Bauelemeent und Verfahren zur Herstellung desselben - Google Patents

Description

• Fernsehantennen werden an die erste Hochfrequenzstufe eines Fernsehempfängers entweder über einen Kondensator oder über eine Kondensator-Widerstands-Kombination angeschlossen. Diese Koppelelemente werden jedoch häufig durch hohe statische Aufladungen oder durch Überspannungen bei Gewittern zerstört.
• Aufgabe der Erfindung ist es, ein einteiliges elektrisches Bauelement mit einem Widerstand und einem Kondensator aufzubauen, das gegen derartige übermäßig große statische Aufladungen oder ähnliche schädliche Einflüsse geschützt ist. Dabei soll gleichzeitig dieses Bauelement in einfacher Weise und mit geringen Kosten herstellbar sein.
• Die Erfindung betrifft daher ein elektrisches RC-Bauelement, das aus einem keramischen Körper besteht, auf dessen Oberfläche Kondensatorbeläge und eine diese Beläge verbindende Widerstandsschicht, die einen parallel zu dem Kondensator liegenden Widerstand bildet, angebracht sind.
• Ein bekanntes Bauelement dieser Art dient als Vorschaltwiderstand mit kapazitiver Überbrückung, insbesondere zur Einschaltung in den Gitterkreis von Audionröhren bei Hochfrequenzempfängern (deutsche Patentschrift 707 550).
• Aus den deutschen Patentschriften 468 482, 475 419 ist es bekannt, zum Schutz elektrischer Kondensatoren vor Überspannungen Funkenstrecken dem Kondensator parallel zu schalten, und aus einem Aufsatz in der Zeitschrift »Radiomentor«, 1953, S. 169 bis 177, ist es bekannt, keramische Rohrkondensatoren außen und innen über die ganze Rohrlänge mit Belägen zu versehen, wodurch bewirkt wird, daß bei Überspannungen für den Kondensator -unschädliche Überschläge über die belegfreien Stirnseiten der Rohre auftreten, aber keine Durchschläge, die den Kondensator zerstören würden.
• Gemäß der Erfindung wird ein RC-Bauelement der der obengenannten Art als Verbindungselement zwischen einer Fernsehantenne und dem Eingang eines Fernsehempfängers oder für ähnliche Anwendungen dadurch brauchbar gemacht, daß an einer Kante des Bauelements der Kondensatorbelag und die Widerstandsschicht und gegebenenfalls vorhandene weitere Deckschichten bis auf den keramischen Grundkörper entfernt sind, so daß sich an dieser Stelle die beiden gegenpoligen Kondensatorbeläge in einem durch die Dicke des keramischen Körpers gegebenen Abstand unmittelbar gegenüberstehen und so eine Schutzfunkenstrecke bilden, während die andere, von dem Widerstandsmaterial überbrückte Isolierstrecke zwischen den beiden Belägen größer ist als die Dicke des keramischen Körpers.
• Der keramische Grundkörper kann rohrförmig oder scheibenförmig ausgebildet sein. Bei rohrförmiger Ausbildung ist die Schutzfunkenstrecke an dem einen Ende des Rohres gebildet, während bei scheibenförmiger Ausbildung zur Bildung der Schutzfunkenstrecke am Umfang der Scheibe eine Nut eingefräst oder eingeschliffen ist.
• Die Herstellung des Bauelements geschieht bei rohrförmigem Grundkörper zweckmäßig durch folgende in der angegebenen Reihenfolge durchzuführende Verfahrensschritte: Maskieren der für die Widerstandsschicht bestimmten Isolierstrecke zwischen den beiden Kondensatorbelägen auf der äußeren Oberfläche des keramischen Röhrchens. überziehen des Röhrchens mit leitendem Material, Entfernen der Maskierung und Eintauchen des Röhrchens in Widerstandsmaterial, Eintauchen des Röhrchens in ein isolierendes Schutzüberzugsmaterial, Abschleifen des Schutzüberzdges, der Widerstandsschicht und des leitenden Überzuges an dem einen Ende des Röhrchens zur Bildung der Schutzfunkenstrecke.
• Bei Verwendung eines scheibenförmigen keramischen Grundkörpers erfolgt die Herstellung dagegen zweckmäßig durch folgende, in der angegebenen Reihenfolge durchzuführende Verfahrensschritte: Aufbringen eines leitenden Überzuges auf den beiden Seiten der keramischen Scheibe unter Freilassung der Kanten, Eintauchen der Scheibe in Widerstandsmaterial, Eintauchen der Scheibe in isolierendes Schutzüberzugsmaterial und Einfräsen oder Einschleifen einer Nut am Umfang der Scheibe zur Bildung der Schutzfunkenstrecke.
• Das Abschleifen der Enden eines keramischen Röhrchens zum Aufheben des Kurzschlusses zwischen den Kondensatorbelägen ist bei Bauelementen für elektrische Filterschaltungen der ir-Type an sich bekanntgeworden (USA.-Patentschrift 2464 377).
• Die neuen Merkmale der Erfindung werden nunmehr an Hand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Zeichnungen näher beschrieben. Dabei zeigt F i g. 1 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen keramischen Rohr-Widerstands-Kondensator-Bauelements, das mit Ausnahme der am einen Ende angebrachten Schutzfunkenstrecke mit einem geeigneten Schutzüberzug versehen ist, F i g. 2 eine Schnittansicht längs der Linie 4-4 der F i g. 1, F i g. 3 eine Endansicht des Röhrchens in F i g. 2 zur Darstellung des rechten Endes des Röhrchens, nachdem dieses zum Freilegen der keramischen Oberfläche abgeschliffen ist, F i g. 4 eine andere erfindungsgemäße Ausführung als keramisches, scheibenförmiges Widerstands-Kondensator-Bauelement, das mit einem Schutzüberzug versehen ist, wobei an einer Stelle zur Bildung der Funkenstrecke eine Nut bis auf das keramische Material ausgeschliffen worden ist, F i g. 5 eine Schnittansicht längs der Linie 7-7 der Fig.4, F i g. 6 ein elektrisches Schaltbild des neuen Bauelements.
• In den Zeichnungen sind hiernach zwei Ausführungsformen der Erfindung dargestellt.
• Das erste Ausführungsbeispiel ist ein keramisches rohrförmiges Kondensator-Widerstands-Bauelement mit überspannungsschutz, bei welchem der frei liegende Spalt dadurch hergestellt ist, daß ein Ende eines fertigen, mit Schutzüberzug versehenen, kurzgeschlossenen Widerstands-Kondensator-Bauelements zum Freilegen des keramischen Materials abgeschliffen worden ist. Die zweite Ausführungsform ist ein keramisches scheibenförmiges Widerstands-Kondensator-Bauelement mit überspannungsschutz, bei dem die Funkenstrecke oder der frei liegende Spalt dadurch gebildet ist, daß eine Kante der keramischen Scheibe bis auf das keramische Material abgetragen ist. Beiden Ausführungsformen ist jedoch das Merkmal gemeinsam, daß der durch die frei liegende keramische Oberfläche gebildete Spalt kleiner ist als der mit Widerstandsmaterial gefüllte Spalt. In allen Ausführungsformen der Erfindung stellt die frei liegende keramische Oberfläche eine sehr gute, keine Kriechstrompfade bildende Oberfläche für Spannungsentladungen dar.
• In der Ausführungsform nach F i g. 1 und 2 besteht der dielektrische Körper aus einem keramischen Röhrchen 15, das mit Ausnahme des durch eine Maskierung frei gehaltenen Spaltes 19 mit einem leitenden, die Kondensatorbeläge bildenden Material 17 überzogen ist. Die Leitungen 22 und 24 sind in üblicher Weise an dem leitenden Überzug angebracht. Bei dieser Ausführungsform wird nach Entfernung der Maskierung eine Widerstandsschicht 21 einfach dadurch aufgebracht, daß das Bauelement in ein geeignetes Material eingetaucht wird, wobei das auf dem Spalt 19 niedergeschlagene Material den Widerstand bildet. Ein geeigneter isolierender Schutzüberzug 23 wird auf der gesamten äußeren Oberfläche des Bauelements angebracht. Zu diesem Zustand ist das Bauelement ein kurzgeschlossener Widerstand und Kondensator. Anschließend wird das kurzgeschlossene Ende des Bauelements durch alle Schichten des Schutzüberzuges, der Widerstandsschicht und des die Kondensatorbeläge bildenden leitenden Materials zum Freilegen des keramischen Grundmaterials abgeschliffen. Dadurch wird der leitende Überzug in zwei Elektroden 18 und 20 aufgeteilt. Das Abschleifen dieses Endes schafft einen Widerstand, einen Kondensator und eine Schutzfunkenstrecke, die alle parallel zueinander liegen. Dieses Herstellungsverfahren schafft ein dreifaches Bauelement auf einem einzigen keramischen Körper mit sehr geringen Kosten. Ein Vorteil dieses Herstellungsverfahrens besteht darin, daß die Breite des frei liegenden Spaltes innerhalb sehr enger Toleranzen konstant gehalten werden kann, die durch die Dicke oder Wandstärke des Rohres definiert sind.
• In der Ausführungsform nach F i g. 4 und 5 wird als dielektrisches Grundmaterial eine keramische Scheibe 25 verwendet. Jede Seite dieser Scheibe wird unter Freilassung der Kanten mit einem leitenden Material 27 zum Bilden der Kondensatorbeläge 28 und 30 überzogen. Dann werden die Leitungen 29 und 31 in üblicher Weise angebracht. Daraufhin wird ein Widerstandsmaterial 33 auf der ganze Scheibe in geeigneter Weise, wie z. B. durch Aufspritzen oder Tauchen angebracht. Die Widerstandsschicht an den frei liegenden Oberflächen (Kanten) der Scheibe bildet einen zu dem Kondensator parallel liegenden Widerstand. Ein isolierender Schutzüberzug 35 wird als nächstes aufgebracht. Der die Schutzfunkenstrecke bildende frei liegende Spalt 37 wird dann dadurch hergestellt, daß eine Nut in den Schutzüberzug, die Widerstandsschicht und den die Kondensatorbeläge bildende leitende Überzug zum Freilegen des keramischen Grundmaterials eingefräst oder eingeschliffen wird.

Claims (5)

1. Patentansprüche: 1. Elektrisches RC-Bauelement, das aus einem keramischen Körper besteht, auf dessen Oberfläche Kondensatorbeläge und eine diese Beläge verbindende Widerstandsschicht, die einen parallel zu dem Kondensator liegenden Widerstand bildet, angebracht sind, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß an einer Kante des Bauelements der Kondensatorbelag und die Widerstandsschicht und gegebenenfalls vorhandene weitere Deckschichten bis auf den keramischen Grundkörper entfernt sind, so daß sich an dieser Stelle die beiden gegenpoligen Kondensatorbeläge in einem durch die Dicke des keramischen Körpers gegebenen Abstand unmittelbar gegenüberstehen und so eine Schutzfunkenstrecke bilden, während die andere, von dem Widerstandsmaterial überbrückte Isolierstrecke zwischen den beiden Belägen größer ist als die Dicke des keramischen Körpers.
2. 2. Elektrisches RC-Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der keramische Grundkörper rohrförmig ist und die Schutzfunkenstrecke an dem einen Ende des Rohres gebildet ist.
3. 3. Elektrisches RC-Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der keramische Grundkörper scheibenförmig ist und die Schutzfunkenstrecke in einer am Umfang der Scheibe eingefrästen oder eingeschliffenen Nut gebildet ist.
4. 4. Verfahren zur Herstellung eines RC-Bauelements nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch die folgenden, in der angegebenen Reihenfolge durchzuführenden Verfahrensschritte: Maskieren der für die Widerstandsschicht bestimmten Isolierstrecke zwischen den beiden Belägen auf der äußeren Oberfläche des keramischen Röhrchens, Überziehen des Röhrchens mit leitendem Material, Entfernen der Maskierung und Eintauchen des Röhrchens in Widerstandsmaterial, Eintauchen des Röhrchens in ein isolierendes Schutzüberzugsmaterial, Abschleifen des Schutzüberzuges, der Widerstandsschicht und des leitenden Überzuges an dem einen Ende des Röhrchens zur Bildung der Schutzfunkenstrecke.
5. 5. Verfahren zur Herstellung eines RC-Bauelements nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch die folgenden, in der angegebenen Reihenfolge durchzuführenden Verfahrensschritte: Aufbringen eines leitenden Überzuges auf den beiden Seiten der keramischen Scheibe unter Freilassung der Kanten, Eintauchen der Scheibe in Widerstandsmaterial, Eintauchen der Scheibe in ein isolierendes Schutzüberzugsmaterial und Einfräsen oder Einschleifen einer Nut am Umfang der Scheibe zur Bildung der Schutzfunkenstrecke.