DE2641938C2

DE2641938C2 -

Info

Publication number: DE2641938C2
Application number: DE19762641938
Authority: DE
Inventors: Gunter Dipl.-Ing. 8000 Muenchen Hettich; Gerhard Ing.(Grad.) 8034 Unterpfaffenhofen Luplow; Gerhard 8000 Muenchen Maier
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1976-09-17
Filing date: 1976-09-17
Publication date: 1978-11-09
Also published as: DE2641938B1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein als Kondensator wirksames abgeschlossenes Metallblechgehäuse mit einem jnneren und einem äußeren Gehäuseteil und einer zwischen diesen Gehäuseteilen vorgesehenen dielektrischen Schicht.

In der Nachrichtenübertragungstechnik müssen im Zuge von über Koaxialkabel verlaufenden Nachrichtenübertragungsstrecken Zwischenverstärker angeordnet werden, um die Leitungsdämpfung auszugleichen. Diese Verstärker müssen in HF-dichten Gehäusen angeordnet sein, damit keine Störspannungen in die Übertragungsstrecke eingekoppelt werden können. Da solche Verstärker darüber hinaus »ferngespeist« werden, also z. B. an einem Gleichstromkreis liegen, der den Innen- und den Außenleiter des Koaxialkabels als Strompfade benutzt, muß der über den Koaxialkabel-Innenleiter verlaufende Strompfad des Gleichstromkreises im Verstärkerbereich galvanisch um diesen herumgeführt werden, wobei es jedoch erforderlich ist, die zum Abblocken des Signalwechselstromes verwendeten Drosseln wechselstrommäßig einsehig an Masse zu legen. Vorteilhaft kann dies dadurch erfolgen, daß man den Verstärker in einem Gehäuse anordnet, dessen inneres Gehäuseteil auf einem von dem Potential des äußeren Gehäuseteiles abweichenden Gleichstrompotential gehalten werden kann, das also gegenüber dem äußeren Gehäuseteil galvanisch isoliert ist, bei dem aber zwischen innerem und äußerem Gehäuseteil wechselstrommäßig eine möglichst niederohmige Verbindung besteht.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Gehäuse der eingangs genannten Art so auszubilden, daß es unkompliziert herstellbar ist, einen unkomplizierten Zugang zu einer in dem Gehäuse angeordneten elektrischen Schaltung, insbesondere einem Verstärker, ermöglicht und eine kapazitiv möglichst niederohmige Verbindung zwischen äußerem und innerem Gehäuseteil aufweist.

Erfindungsgemäß ergibt sich die Lösung dieser Aufgabe dadurch, daß das innere Gehäuseteil aus einer quaderförmigen Blechwanne besteht, die in eine gleichartige äußere Blechwanne unter Freilassung eines mit der dielektrischen Schicht ausgefüllten Spaltes eingesetzt ist, daß der Rand der über den Rand der inneren Wanne hochgezogenen dielektrischen Schicht gegen den Rand der äußeren Wanne zurückgesetzt ist, daß ein Deckel lediglich zum Verschluß der äußeren Wanne vorgesehen ist und daß als dielektrische Schicht ein dielektrische Eigenschaften aufweisender aushärtbarer Kunststoff in den Spalt eingegossen ist.

Auf diese Weise wird ein Gehäuse geschaffen, dessen innerer Gehäuseteil gegenüber dem iiußeren Gehäuseteil galvanisch hochspannungsfest isoliert ist, bei dem der Innenraum des inneren Gehäuseteiles jedoch

unschwierig zugänglich ist und bei dem die Verbindung zwischen der Wanne des äußeren Gehäuseteiles und dem zum Verschluß des Gehäuses vorgesehenen Deckel HF-dicht vorgenommen werden kann, da der über die dielektrische Schicht vorstehende Rand der äußeren Wanne breite Kontaktflächen zur Verbindung von z. B. am Deckel des Gehäuses in bekannter Weise vorzusehenden Kontaktlamellen oder Kontakifederelementen zur Verfugung stellt.

Als vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn die dielektrische Schicht auf einem mit etwa 7C% Bariumtitaniü oder Titandioxid versetztem, aushärtbaren Bisphenol-A-Epoxidharzgemisch basiert und daß zum Aushärten des Epoxidharzes ein Aminhärter vorgesehen ist

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß am Boden der inneren Wanne nach innen und am Boden der äußeren Wanne nach außen gerichtete mit einem Innen- bzw. Außengewinde versehene Befestigungs-Bolzen verankert sind.

Auf diese Weise kann z. B. eine als i'räger der Verstärkerschaltung dienende Leiterplatte unkompliziert auf die an der inneren Wanne fixierten Befestigungsbolzen aufgelegt und mit diesen verschraubt werden. Ein Ein· bzw. Ausbau der Verstärkerschaltung ist daher unschwierig möglich. In gleicher Weise kann das gesamte Gehäuse über die an der äußeren Wanne fixierten Befestigungsbolzen am vorgesehenen Ort verankert werden, ohne daß dadurch der Zugang zum Innenraum des Gehäuses behindert wird.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß in die senkrecht zum Wannenboden verlaufenden Stirnwände der inneren und der äußeren Wanne einander zugeordnete konzentrische Bohrungen eingearbeitet sind, daß konzentrisch zu diesen Bohrungen jeweils ein mit der Innenseite der inneren Wanne bündiges, und aus der äußeren Wanne vorstehendes, mit seinem lichten Durchmesser auf den Außendurchmesser eines Koaxialkabels abgestimmtes Metallrohr angeordnet ist, daß das Metallrohr an seinem vorstehenden Ende mit Fiederungsschlitzcn versehen ist und daß jeweils eine auf das vorstehende Rohrende aufschraubbare, beim Aufschrauben die Fiederungsschlitze kontinuierlich schließende Mutter vorgesehen ist, daß zumindest zwei einander zugeordnete Bohrungen der inneren und der äußeren Wanne einen gleichen und gegenüber dem Rohrdurchmesser weitaus größeren Durchmesser aufweisen und das Rohr lediglich in der dielektrischen Schicht verankert ist und/oder daß zumindest eine Bohrung entweder in der inneren oder in der äußeren Wanne auf den Außendurchmesser des Rohres abgestimmt ist, daß das Rohr in dieser Bohrung verankert ist und daß die zugeordnete andere Bohrung in der äußeren bzw. inneren Wanne einen wesentlich größeren Durchmesser aufweist.

Durch diese Ausbildung des Gehäuses ist es möglich Koaxial-Kabelverbindungen unkompliziert in das Gehäuse hinein und aus diesem heraus zu führen, wobei durch das Anziehen der auf das Rohr aufschraubbaren Mutter eine einfache Abfangung des durch das Rohr hindurchgeführten Koaxialkabels möglich ist, da sich der lichte Durchmesser des Rohres im Bereich der Fiederung beim Anziehen der Mutter verringert und somit das Koaxialkabel von der Fiederung festgehalten wird. Hierbei kann auch eine elektrische Kontaktierung des Kabelaußenleiters mit dem Rohr erfolgen, so daß /.. B. der Kabelaußenleiter über das Rohr, je nach Befestigungsart des Rohres am Gehäuse, entweder galvanisch mit dem inneren Gehäuseteil, dem äußeren Gehäuseteil oder mit keinem der Gehäuseteile verbunden wird.

Erfindungsgemäß sieht schließlich ein Verfahren zur Herstellung eines Gehäuses nach der Erfindung vor, daß in Gewindebohrungen der äußeren Wanne Abstandsbolzen von außen soweit in den Innenraum der äußeren Wanne eingedreht werden, daß die an diesen Bolzen abgestützte innere Wanne den vorgesehenen Abstand

ίο zur äußeren Wanne aufweist und daß die Abstands-Bolzen nach der Verfestigung des im Vakuum in den durch die Abstands-Bolzen bestimmten Spalt zwischen äußerer und innerer Wanne eingegossenen dielektrischen Harzes entfernt und die dadurch entstandenen Ausnehrnungen ebenfalls mit dem dielektrischen Harz vergossen werden.

Auf. diese Weise kann der Spalt zwischen innerer und äußerer Wanne sehr klein gemacht und dennoch eine absolut berührungssichere Isolierung des inneren Gehäuseteils gegenüber der Umgebung gewährleistet werden.

Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand von sechs Figuren noch näher erläutert. Dabei zeigt

F i g. 1 in Schrägsicht gesehen und in schemalischer Darstellung, unter Weglassung aller nicht unbedingt zum Verständnis der Erfindung erforderlichen Einzelheiten, ein Gehäuse nach der Erfindung mit leicht angehobenem Deckel, wobei große Teile des Deckels abgetragen dargestellt sind, die

F i g. 2, 3 und 4 zur Durchführung von Koaxialkabeln durch die Gehäusewände vorgesehene Rohre,

F i g. 5 als Befestigungsstützpunkte dienende, an der inneren und äußeren Wanne des Gehäuses verankerte

r> Bolzen und

Fig.6 einen der zur genauen Festlegung des Abstandes der inneren Wanne gegenüber der äußeren Wanne vorgesehenen Abstandsbolzen.
Im einzelnen ist den Figuren zu entnehmen, daß das

•to Gehäuse eine aus Metallblech bestehende quaderförmige innere Wanne 1 aufweist, die in eine gleichartige äußere Wanne 3 eingesetzt ist, wobei zwischen innerer und äußerer Wanne ein Spalt eingehalten ist, der mit einem eine dielektrische Schicht 2 bildenden aushärtbaren Kunststoff ausgefüllt ist. Die dielektrische Schicht ist außerdem über den Rand 12 der inneren Wanne 1 hinaus hochgezogen, jedoch selbst wieder gegen den Rand 13 der äußeren Wanne 3 zurückgesetzt Auf diese Weise wird einerseits verhindert, daß ein elektrischer Überschlag zwischen dem Rand 12 der inneren Wanne 1 und der äußeren Wanne, bei den im Betrieb vorkommenden Potentialunterschieden zwischen innerer Wanne 1 und äußerer Wanne 3 auftreten kann, andererseits wird an der äußeren Wanne 3 ein dem Rand 13 benachbarter breiter Kontaktstreifen 14 geschaffen, mit dem z. B. an dem zum Verschluß des Gehäuses vorgesehenen Deckel 15 vorgesehene, in den Figuren nicht dargestellte, federnde Kontaktmittel zur HF-dichten Verbindung zwischen Deckel 15 und

W) äußerer Wanne 3 in Verbindung treten können.

Bei der Herstellung des Gehäuses werden vorteilhaft über die Seitenwände und den Boden der Wanne 3 verteilte Bohrungen 17 vorgesehen (vgl. insbesondere Fig. 6) und von der Außenseite der Wanne 3 her in

i) diese Bohrungen Abstandsbolzen 16 eingeschraubt. Die Bol/.Cii stehen bei entsprechender Bemessung, mit einem Bereich 18 auf der Innenseite der Wanne 3 vor und bilden damit Auflagestützpunkte für die innere

Wanne 1. Der Abstand zwischen innerer Wanne 1 und äußerer Wanne 3 kann auf diese Weise sehr genau einjustiert werden und sehr klein gemacht werden, z. B. 1 mm. Ein vorteilhaft auf der Basis eines mit einem Aminhärter aushärtbaren Bisphenol-A-Epoxidharzgemisches beruhendes Gießharz, das z. B. mit etwa 70% Bariumtitanat versetzt ist, wird dann im Vakuum in den Spalt zwischen innerer und äußerer Gehäusewanne eingefüllt, wobei durch eine entsprechende Hilfsform außerdem der über den Rand 12 der inneren Wanne hochgezogene Rand 5 der dielektrischen Schicht 2 gebildet wird. Nach dem Verfestigen des Harzes werden die Bolzen 16 wieder aus den Bohrungen 17 herausgedreht und die dadurch entstandenen Ausnehmungen ebenfalls mit dem Harz vergossen. Nach Außen ist dadurch die innere Wanne 1 vollständig isoliert.

Zur Befestigung des Gehäuses am vorgesehenen Ort und zur Festlegung einer in dem Gehäuse anzuordnenden, z. B. eine Verstärkerschaltung tragenden Leiterplatte sind im Boden der inneren Wanne 1 und im Boden der äußeren Wanne 3 mit einem Innengewinde versehene Bolzen 10 bzw. mit einem Außengewinde versehene Bolzen 11 verankert. Insbesondere die mit einem Innengewinde versehenen Bolzen 10 ermöglichen es vorteilhaft auf diese Bolzen eine Leiterplatte aufzulegen und diese dann mit den Bolzen zu verschrauben.

In den Stirnseiten 19 der inneren Wanne I und der äußeren Wanne 2 sind einander paarweise zugeordnete und konzentrische Bohrungen 20 vorgesehen, zu denen jo ebenfalls konzentrisch jeweils ein Metallrohr 6 angeordnet ist Das mit der Innenseite 21 der Wanne 1 bündige Metallrohr 6 steht aus der äußeren Wanne 3 vor und ist an diesem vorstehenden Ende mit Fiederungsschlitzen 22 versehen. Außerdem ist der lichte Durchmesser des Rohres 6 auf den Außendurchmesser eines durch die Wände der Wannen 1 und 3 hindurchzuführenden Koaxialkabels abgestimmt. Die Rohre 6 sind an ihrem aus der Wanne 3 vorstehenden Ende mit einem Außengewinde 23 versehen. Eine auf dieses Außengewinde 23 aufschraubbare Mutter 7 ist so ausgebildet, daß sie beim Aufschrauben die Schlitze 22 kontinuierlich schließt und somit den lichten Durchmesser des Rohres in dessen gefiedertem Bereich verringert. Ein durch das Rohr 6 gestecktes Koaxialkabel wird daher durch das Aufschrauben der Mutter 7 auf das Gewinde 23 durch die Fiederungdes Rohres mechanisch abgefangen.

Das Rohr 6 selbst kann entweder lediglich an der äußeren Wanne 3. an der inneren Wanne 1 oder nur an der dielektrischen Schicht 2 befestigt werden. Im ersten Fall ist der Durchmesser der Bohrung 20 in der inneren Wanne 1 wesentlich größer zu bemessen, als der Durchmesser der entsprechenden Bohrung in der äußeren Wanne, der auf den Außendurchmesser des Rohres 6 abzustimmen ist und in die das Rohr 6 z. B. eingeschraubt werden kann. Dagegen ist umgekehrt vorzugehen, wenn das Rohr 6 an der inneren Wanne 1 festgelegt werden soll. Bei einer Fixierung des Rohres 6 lediglich an der dielektrischen Schicht 2 ist sowohl die Bohrung 20 der äußeren Wanne 3 als auch die Bohrung 20 der inneren Wanne 1 gegenüber dem Außendurchmesser des Rohres 6 wesentlich größer auszuführen (F ig-4).

Zur Erzielung einer guten Haftung zwischen der dielektrischen Schicht 2 und den Wannen 1 und 3 ist es schließlich vorteilhaft dem dielektrischen Harz einen Haftvermittler beizugeben.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Als Kondensator wirksames abgeschlossenes Metallblech-Gehäuse mit einem inneren und einem äußeren Gehäuseteil und einer zwischen diesen Gehäuseteilen vorgesehenen dielektrischen Schicht, dadurch gekennzeichnet, daß das innere Gehäuseteil aus einer quaderförmigen Blechwanne (1) besteht, die in eine gleichartige äußere Blechwan-

ne (3) unter Freilassung eines mit der dielektrischen Schicht (2) ausgefüllten Spaltes eingesetzt ist, daß der Rand (5) der über den Rand (12) der inneren Wanne (1) hochgezogenen dielektrischen Schicht (2) gegen den Rand (13) der äußeren Wanne (3) zurückgesetzt ist, daß ein Deckel (15) lediglich zum Verschluß der äußeren Wanne (3) vorgesehen ist und daß als dielektrische Schicht (2) ein dielektrische Eigenschaften aufweisender aushärtbarer Kunststoff in den Spalt eingegossen ist

2. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dielektrische Schicht (2) auf einem mit ca. 70% Bariumtitanat oder Titandioxid versetztem, aushärtbaren Bisphenol-A-Epoxidharzgemisch basiert.

3. Gehäuse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum Aushärten des Epoxidharzes ein Aminhärter vorgesehen ist.

4. Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß am Boden der inneren Wanne (1) nach innen und am Boden der äußeren Wanne (3) nach außen gerichtete, mit einem Innenbzw. Außengewinde versehene Befestigungs-Bolzen (10,11) verankert sind.

5. Gehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in die senkrecht zum Wannenboden verlaufenden Stirnwände (19) der inneren und der äußeren Wanne (1,3) einander zugeordnete konzentrische Bohrungen (20) eingearbeitet sind, daß konzentrisch zu diesen Bohrungen jeweils ein mit der Innenseite (21) der inneren Wanne (1) bündiges und aus der äußeren Wanne (3) vorstehendes mit seinem lichten Durchmesser auf den Außendurchmesser eines Koaxialkabels abgestimmtes Metallrohr (6) angeordnet ist, daß das Metallrohr (6) an seinem vorstehenden Ende mit Fiederungsschlitzen (22) versehen ist und daß jeweils eine auf das vorstehende Rohrende aufschraubbare, beim Aufschrauben die Fiederungsschlitze (22) kontinuierlich schließende Mutter (7) vorgesehen ist.

6. Gehäuse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest zwei einander zugeordnete Bohrungen (20) der inneren und der äußeren Wanne (1,3) einen gleichen und gegenüber dem Rohrdurchmesser weitaus größeren Durchmesser aufweisen und das Rohr (6) lediglich in der dielektrischen Schicht (2) verankert ist (F i g. 4).

7. Gehäuse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine Bohrung (20) entweder in der inneren oder in der äußeren Wanne (1,3) auf den Außendurchmesser des Rohres (6) abgestimmt ist, daß das Rohr (6) in dieser Bohrung verankert ist und daß die zugeordnete andere Bohrung (20) in der äußeren bzw. inneren Wanne (1,3) einen wesentlich größeren Durchmesser aufweist (F i g. 2 und F i g. 3).

8. Verfahren zur Herstellung eines Gehäuses nach ^ einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß in Gewindebohrungen (17) der äußeren Wanne (3) Abstandsbolzen (16) von außen so weit in den Innenraum der äußeren Wanne (3) eingedreht werden, daß die an diesen Bolzen (16) abgestützte innere Wanne (1) den vorgesehenen Abstand zur äußeren Wanne (3) aufweist und daß die Abstands-Bolzen (16) nach der Verfestigung des im Vakuum in den durch die Abstands-Bolzen bestimmten Spalt zwischen äußerer und innerer Wanne eingegossenen dielektrischen Harzes entfernt und die dadurch entstandenen Ausnehmungen ebenfalls mit dem dielektrischen Harz vergossen werden.