DE2253786A1 - Gehaeuse fuer elektrische bauelemente - Google Patents
Gehaeuse fuer elektrische bauelementeInfo
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Description
Patentanwälte Dipl.-Ing. F. Weickmann,
Dipl.-Ing. H.Weickmann, Dipl.-Phys. Dr. K. Finck.e
Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber
XBI ·
P.R. Mallory & Co. Inc. 8 München 86, den
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3029 E.Washington Street möhlstrasse 22, rufnummer 983921/22
Indiana 46206
V.St.A.
Gehäuse für elektrische Bauelemente
Die Erfindung "betrifft ein Gehäuse für elektrische Bauelemente,
insbesondere für Elektrolytkondensatoren, mit zumindest zwei elektrischen Anschlüssen und einer in einer Gehäuseöffnung angeordneten
elastomeren Dichtungsvorrichtung.
Es ist bereits bekannt, im Zusammenhang mit Dichtungskonstruktionen
für elektrische Bauelemente Niete zu verwenden. Nach den US-Patentschriften 2 225 801 und 3 091 656 sind beispielsweise
Elektrolytkondensatoren bekannt, bei denen eine mechanische Verbindung zwischen den Anschlüssen eines Kondensatorelements
und den Anschlußdrähten auf der Außenseite der Dichtung hergestellt ist. Diese mechanischen Verbindungen sind' in
der Herstellung zeitraubend und erhöhen dadurch die Kosten für die Bauelemente. Ferner haben Dichtungskonstruktionen dieser
Art zumindest zwei Dichtungselemente, ein relativ starres Element und ein elastomeres. Element. Die im Zusammenhang mit diesen
Elementen verwendeten Niete müssen eine besondere Form und
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einen besonderen Umriß haben, wodurch entsprechende Herstellungserfordernisse
verursacht werden.
Geschweißte Konstruktionen sind gleichfalls bekannt, beispielsweise
durch die US-Patentschriften 3 174 085 und 3 341 751.
Nach der US-Patentschrift 3 174 085 wird gemäß Fig. 2 ein Element
verwendet, das nicht nietenartig ausgebildet ist, jedoch einen beachtlichen Querschnittsbereich der Dichtung beansprucht.
Es ist sehr schwierig, zwei derartige Elemente in eine Gehäuseöffnung einzusetzen, wenn eine Konstruktion mit zwei vom Gehäuse
getrennten Anschlußdrähten gewünscht ist.
Nach der US-Patentschrift 3 341 751 sind zwei Nietenelemente
innerhalb eines starren, polymeren Elements miteinander verschweißt, so daß bei der in Fig. 4 dieser Druckschrift gezeigten
Konstruktion insgesamt drei Schweißstellen erforderlich sind. Ferner sind zwei Nietelemente erforderlich, wodurch die
Gesamtkosten dieser Anordnung erhöht sind. Außerdem ist das Gehäuse des Kondensators ein integraler Bestandteil der Kondensatorschaltung,
eine Herausführung von zwei Anschlußdrähten ist nicht vorgesehen. Bei der Anordnung nach der US-Patentschrift
3 398 333 sind speziell geformte Anschlußelemente erforderlich.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Gehäuse für elektrische
Bauelemente zu schaffen, das mit einer einfachen und billigen Abdichtung versehen ist. Insbesondere soll die Herstellung
der Abdichtung einfach und mit möglichst wenigen Teilen durchzuführen sein, wobei jedoch die Möglichkeit zweier Anschlußleitungen
gegeben sein soll, so daß das Gehäuse selbst als elektrischer Anschluß für das Bauelement nicht benötigt
wird.
Ein Gehäuse der eingangs genannten Art ist zur Lösung dieser Aufgabe erfindungsgemäß derart ausgebildet, daß ein elastorneres
"t/08'- '■
Dichtungselement alt zumindest zwei Bohrungen vorgesehen ist,
in denen Jeweils ein Niet mit einem auf der Innenfläche des
Dichtungselemonts aufliegenden ersten Flansch und einem im
Inneren der jeweiligen Bohrung sitzenden zweiten Flansch angeordnet ist und einen dichten Verschluß des Gehäuseinnenraums
gegenüber dem Außenraum bildet, und daß Schweißverbindungen von Anschlußleitungen mit den zweiten Flanschen und von BauelemontanschliBsen
mit den ersten Flanschen bzw. den im Gehäuseinnenraum liegenden Enden der Niete vorgesehen sind.
Die Erfindung wird im folgenden anhand, in den Figuren dargestellter
Ausfülirungsbeispiele beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 den Schnitt eines für ein Elektrol3?i;kondensatorelement
verwendeten Gehäuses nach der Erfindung,
Fig. 2 in dem Dichtungselement des Gehäuses nach Fig. 1 verwendbare
Niete und
Fig. 3 v/eitere Ausführungsformen für in dem Dichtungselement verwendbare Niete.
Die Erfindung ermöglicht den Aufbau einer Gehäusekonstruktion für mehrere herausgeführte Anschlußleitungen, die nicht mit dem
Gehäuse selbst verbunden sind, wobei nur ein einziges elastomeres Dichtungselement vorgesehen ist, das mit zumindest zwei
Nieten versehen ist. Die zur Außenseite des Gehäuses hin liegenden Enden der Niete sind gegenüber derAußenfläehe des elastorneren
Elements vertieft angeordnet. Die Anschlüsse des' Bauelements
sind an den Innenenden der Niete verschweißt, die äußeren Anschlußleitungen sind an den nach außen liegenden Enden
der Niete verschweißt. Falls erwünscht, kann das Gehäuse eingeschnürt und umgebördelt sein, so daß das elastomere Dichtungselement
an seiner Stelle gehalten wird.
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In Fig. 1 ist ein elektrisches Bauelement 10 dargestellt, dar.
mit einem Gehäuse 11 am.· Metall, Metallegierungen oder Kunststoff
versehen ist. Vorzugsweise ist ein thermoplastisches I-ia·-
terialwie z.B. Polypropylen, Polystyrol, Polybutylcn, Polyamid
usv/. für das Gehäuse verwendet. Das Bauelement selbst ist mit
12 bezeichnet. Es kann ein Kondensator, eine Batterie, ein Widerstand, ein Transistor oder eine Kombination solcher Elemente
sein. Im folgenden wird die Erfindung für einen Elektrolytkondensator beschrieben, an seiner Stelle oder zusätzlich
können jedoch auch eines oder mehrere der vorstehend genannten Elemente vorgesehen sein.
Für das Beispiel eines Kondensators besteht der Bauclementkörper 12 aus einer gewickelten Anordnung von Schichten, beispielsweise
aus Aluminiumschichten, zwischen denen Abstandselemente vorgesehen sind, die mit einem Elektrolyten bekannter
Art imprägniert sind. Zwei oder mehr Anschlüsse 13, 14 sind mit
dem Kondensatorkörper verbunden, indem sie beispielsweise in die Wicklung eingelegt oder mit den Schichten verschweißt sind. Sie
ragen aus dem Bauelementkörper 12 heraus. Ist nur ein einziges Bauelement vorgesehen, so handelt es sich um mindestens zwei
Elektroden, die von seinem Körper 12 ausgehen und mit den entsprechenden Elektroden des Bauelements verbunden sind, beispielsweise
mit einer Anode und einer Kathode einer Batterie, der Basis, dem Emitter und dem Kollektor eines Transistors usw.
Die Abdichtung 20 umfaßt ein elastomeres Dichtungselement 21 mit mindestens zwei Bohrungen 22, durch die Anschlußelemente
zur Verbindung des Kondensatorkörpers mit einer elektrischen Schaltung hindurchgeführt sind. In die Bohrungen 22 sind zumindest
zwei Nietelemente 23 eingesetzt.
Die Nietelemente 23 haben einen Körper 24 und einen vergrößerten unteren Teil 25, der an der Innenfläche des elastomeren Dich-
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tungselements 21 anliegt. Ferner hat jeder Niet 23 einen vergrößerten
Endteil 26, der teilweise in do.s elastomere Dichtungselement
21 hineinragt. Dieser vergrößerte Flanschteil 26 bildet einen Teil der Dichtung zwischen dem Außenraum-und dem Innenraum
des Gehäuses für das eigentliche Bauelement.
Vorzugsweise verläuft der Flanschteil 26 über den gesamten Umfang der jeweiligen Bohrung 22, um eine möglichst wirksame Abdichtung
zu erzielen.
In Fig. 2 sind Ausführungsbeispiele für Niete dargestellt, mit denen der Flanschteil 26 gebildet ist. Fig. 2a zeigt einen am'
oberen Ende 232 mit einer Vertiefung 233 versehenen Niet 230, dessen unteres Ende mit 231 bezeichnet ist. \ienn der Niet 230
in die Bohrung eingesetzt ist, erhält er die in Fig. 2b gezeigte Form, bei der das obere Ende 232 in den geflanschten Teil
236 verformt ist.
Das Gehäuse 11 ist bei 111 vorzugsweise mit einer Einschnürung versehen, um die elastomere Dichtung an ihrer Stelle zu halten.
Ferner kann das Gehäuse bei 112 umgebördelt sein, um die richtige Anordnung der Dichtung 20 weiter zu verbessern.
Zur Zusammensetzung des dargestellten Gehäuses v/erden zunächst
in dem elastomeren Dichtungselement 21 die Bohrungen 22 gebildet. Dann v7erden Niete 23 geeigneter Abmessungen in die Bohrungen
22 derart eingesetzt, daß die unteren Flanschenden 25 an der Unterfläche des elastomeren Dichtungselements 21 anliegen.
Danach werden die geflanschten Teile 26 gebildet, indem beispielsweise
dor in Fig. 2 gezeigte obere Teil 232 des jeweiligen NieIf? vorform!; ui.rd. Darauf werden die Anschlüsse 13 mit
cl*m jeweiligen unteren Binde 25 eines Niets ?.') sowie Anschluß-Ίοitungfüi
150 mit dem jeweiligen oberen Ende bzw. den Flanschen
26 verschweißt/ Die gesamte Anordnung einschließlich dos I3au-
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-G-
eleraentkürpers 12 und dor Dichtungsvorrichtung 20 sowie der
Anschlüsse 13 wird darm in das Gehäuse 11 eingesetzt. Die Einschnürung 111 und/oder die Umbördelimg 112 werden dann nach
Erfordernis gebildet, so daß das Dichtungselement 21 an seiner Stelle gehalten wird.
Das elastomere Dichtungselement muß gegenüber Chemikalien wie z.B. Elektrolyten widerstandsfähig sein. Es muß eine gewisse
Elastizität und Schmiegsamkeit haben, so daß die Anschlußleitungen
voneinander getrennt gehalten werden und ein Kurzschluß
vermieden wird. Ferner muß es widerstandsfähig sein gegenüber äußeren Einflüssen, denen ein Bauelement ausgesetzt sein kann.
Das Dichtungselement soll außerdem ausreichend verformbar sein, so daß die FlanschteiIe 26 der Niete 23 leicht in die Bohrungen
eingedrückt und die Einschnürung 111 leicht von außen her in das Dichtungselement eingepreßt v/erden kann. Schließlich soll
das Dichtungselement 21 auch billig sein.
Das elastomere Dichtungselement 21 kann aus den verschiedensten
Stoffen einschließlich natürlicher und synthetischer Kautschukarten
gebildet sein, beispielsweise aus Polypropylen, Äthylen-Propylen-Copolymeren,
Polybdylen und Butylkautschuk.
Das Dichtungselement 21 isb vorzugsweise mit einem Vorsprung
(Fig. 1) versehen, um den Kurzschluß der Anschlüsse 13 und/oder der niete 23 auf seiner Innenfläche zu verhindern.
DIf-' Hiebe 23 bor. leiten au::; <
> i.neui Lei. l;fäh igen Metall oder einer
lit; ta I Legierung, die mr1 Bildung d(-r, l·'!-innchcs 26 leicht verformbar
ist. i"k.T· ignr t.e Π;ί .l^i'in.! iun ;.; Lud Ικ.ί .■·.[>
ic Isv/eiso Kupfer,
KiiM LVr L 'Pi (U-UtIi; ti, A · um ί η ium um! Al ui'ii n i umLi g i orungen.
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33?- umgibt, Die Umhüllung besteht vorzugsweise aus einem
thermoplastischen Material wie z.B. Polyamid, Polypropylen, Polystyrol, Kondensationsharzen einsdließlich Phenolharzen
wie z.B. Bakelite. Das Metallelement 332 hat einen unteren Flanschteil 333 und einen oberen Bolzenteil 335. Es.kann aus
einem der für die Niete vorstehend genannten Materialien bestehen.
Bei der Anwendung des in Fig. 3 gezeigten Ausfübrungsbeispiels
wird der zusammengesetzte.Niet in die. Bohrungen 22 des elastomeren
Dichtungselements 21 derart eingesetzt, daß der ijntere
Flansch 333 an der unteren Fläche des Dichtungselements 21 anliegt, das sich vorzugsweise' im erweicht en Zustand befindet.
Dann wird ein zylindrisches Werkzeug in die jeweilige Bohrung 22 eingesetzt, welches den oberen Teil der Umhüllung 331 innerhalb
des Dichtungselements 21 staucht, so daß ein oberer Abdichtungsflansch
336 entsteht, der ähnlich dem Flansch 26 ausgebildet ist. Die Anschlüsse 13 werden dann mit dem Flansch
verschweißt, von außen werden Anschlußleitungen an den Bolzenteilen 335 verschweißt.
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Claims (3)
- PatentansprücheΛ Gehäuse für elektrische Bauelemente, insbesonderefür Elektrolytkondensatoren, mit zumindest zwei elektrischen Anschlüssen und einer in einer Gehäuscöffnung angeordneten elastomeren Dichtungsvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß ein elastomeres Dichtungselement (21) mit zumindest zwei Bohrungen (22) vorgesehen ist, in denen jeweils ein Niet (23) mit einem auf der Innenfläche des Dichtungselements (21) aufliegenden ersten Flansch (25) und einem im Inneren der jeweiligen Bohrung (22) sitzenden zweiten Flansch (26) angeordnet ist und einen dichten Verschluß des Gehäuseinnenraums gegenüber dem Außenraum bildet, und daß Schv/eiß-. verbindungen von Anschlußleitungen (150) mit den zweiten Flanschen (26) und von Bauelementanschlüssen (13) mit den ersten Flanschen (25) bzw. den im Gehäuseinnenraum liegenden Enden der Niete (23) vorgesehen sind.
- 2. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Innenfläche des Dichtungselements (21) eine Anordnung (212) zur Vermeidung einer elektrischen Verbindung zwischen den inneren Enden (25) der Niete (23) vorgesehen ist.
- 3. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der jeweilige Niet (330) aus einem metallischen Nietelement (332) und einer Kunststoffumhüllu-ng (331) gebildet ist.k. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der jeweilige zweite Flansch (26) durch Stauchung an dem mit einer halbkugeligen Vertiefung versehenen Nietende gebildet ist.30981 9/086A
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