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Beschreibung
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Gehäuse für ein elektrisches Bauteil, insbesondere Elektrolytkondensator
sowie Verfahren zu seiner Herstellung Die Erfindung betrifft ein Gehäuse in Art
eines Bechers aus fließgepresstem oder tiefgezogenem Metall für ein elektrisches
Bauteil, insbesondere Elektrolytkondensator, dessen durch das offene Ende des Gehäusemantels
gebildete Gehäuseöffnung mittels eines Deckels verschließbar ist, der innerhalb
des Gehäusemantels auf einer an dessen Innenumfang vorgesehenen, ringsumlaufenden
Abstützschulter auflegbar ist, die zumindest durch eine in den Mantel eingeformte
Innenwulst gebildet ist.
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Bei Gehäusen der eingangs beschriebenen Art konnten bisher Probleme
auftreten, wenn der in den Gehäusemantel eingesetzte Deckel bei Verschließen des
Gehäuses mit verhältnismäßig hohem Druck an die Abstützschulter angepreßt werden
mußte.
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Diese Probleme wurden durch die Abstützschulter verursacht, die üblicherweise
durch Einformen einer Umfangsrille in den Gehäusemantel hergestellt und dabei im
Querschnitt im wesentlichen V-förmig ausgebildet wird.
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Diese Querschnittsform bedingt nämlich, daß der in der Regel als Scheibe
ausgebildete Deckel mit seinem Rand die Abstützschulter lediglich entlang einer
Linie berührt.
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Sofern nun der Deckel beim Verschließen des Gehäuses mit entsprechend
hohem Druck auf die Abstützschulter aufgepreßt und mit dieser ständig in Berührung
gehalten werden muß, um beispielsweise mittels einer zwischen Abstützschulter und
Deckel
vorhandenen Dichtung einen gasdichten Gehäuseverschluß zu
erreichen, führt dies unter anderem häufig dazu, daß die Dichtung, aufgrund der
Linienberührung durch den Deckel, abgequetscht wird.
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Bei der Herstellung von Elektrolytkondensatoren führt dies zu einem
irreparablen Kurzschluß zwischen Gehäuse und Deckel.
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Die spezielle Ausbildung der Abstützschulter kann überdies bei hohem
Schließdruck unter der Einwirkung des Deckels zu einer Deformierung der Abstützschulter
führen, so daß diese aufgeweitet wird und der Deckel im Gehäuse seinen Halt verliert
oder gegebenenfalls durch den durch die Abstützschulter definierten Durchgang hindurchtreten
kann.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gehäuse der eingangs
beschriebenen Art anzugeben, bei dem die Schwierigkeiten und Nachteile der bekannten
Bauart mit Sicherheit vermieden sind.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Abstützschulter
als ein von der Innenumfangsfläche des Gehäusemantels im wesentlichen senkrecht
abstehender Steg ausgebildet ist.
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Durch die stegartige Ausbildung der Abstützschulter wird erreicht,
daß der Deckel zumindest keine schädliche Quetschkante mehr bilden, sondern auf
relativ großer Fläche mit der Abstützschulter in Berührung gebracht werden kann.
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Dadurch wird vermieden, daß hohe Schließkräfte zu einer Deformation
der Abstützschulter führen können bzw. bei Vorhandensein einer Dichtung zwischen
der letzteren und dem Deckel diese zerstört werden kann.
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Der Erfindung kommt damit insbesondere auf dem Gebiet der Herstellung
von Elektrolytkondensatoren wesentliche Bedeutung zu, weil sich durch sie Ausschußware
praktisch völlig vermeiden
läßt.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind dabei die
Stirnflächen des ringsumlaufenden, geschlossenen Steges zueinander im wesentlichen
parallel, so daß eine Auflage des Deckels auf einer Ringfläche gewährleistet ist.
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Sofern hierbei ein gasdichter Gehäuseverschluß gefordert ist, ist
es günstig, wenn der Deckel in bekannter Weise eine am Rand von einem elastischen
Dichtring umschlossene Scheibe aufweist,und der Dichtring auf dem Steg aufliegt.
Dadurch kann auf eine besondere Anordnung einer Dichtung im Gehäuse zwischen Abstützschulter
und Deckel verzichtet werden.
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Das den Steg aufweisende Gehäuse läßt sich vorteilhaft mittels eines
Verfahrens herstellen, bei dem der Gehäusemantel nach Einformen der Innenwulst durch
Einrollieren einer Rille axial gestaucht und dabei die Innenazulst zur Erzeugung
des Steges zusammengepreßt wird.
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Die zum Umformen der Innenwulst in einen Steg erforderliche Stauchung
des Gehäuses kann auf verschiedene Weise bewerkstelligt werden. Besonders günstig
ist es hierbei,wenn man dieses Stauchen mittels einer den Gehäuserand oberhalb des
Deckels nach innen umbördelnden Bördelglocke vornimmt, so daß für das Stauchen auf
einen zusätzlichen Arbeitsgang verzichtet werden kann.
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Zur Herstellung eines Elektrolytkondensators ist es vorteilhaft, das
Verfahren folgendermaßen zu gestalten: Zunächst bringt man in das fließgepresste
oder tiefgezogene Gehäuse den Wickel, das Dielektrikum sowie die anderen Komponenten
des Kondensators ein; anschließend legt man in das Gehäuse den Deckel ein und formt
danach in den Gehäusemantel die die Innenwulst bildende Rille ein. Schließlich wird
der Gehäuserand zur ständigen gasdichten Verbindung des Deckels mit dem Gehäuse
nach innen umgebördelt
und an den Deckel bzw. dessen Dichtring
angelegt und dabei zugleich der Gehäusemantel zur Erzeugung des Steges gestaucht.
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In der sich anschließenden Beschreibung und/oder in den Patentansprüchen
sind weitere Merkmale und Einzelheiten eines in der Zeichnung gezeigten bevorzugten
Ausführungsbeispieles eines Gehäuses erläutert.
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Es zeigen: Fig. 1 im Längsschnitt ein durch Fließpressen hergestelltes
Metallgehäuse,in dessen Gehäusemantel zur Herstellung eines Deckelauflagers in einem
ersten Verfahrensschritt eine Innenwulst eingeformt worden ist; Fig. 2 eine Darstellung
ähnlich Fig. 1, wobei zur Fertigstellung des Deckelauflagers die Innenwulst in einen
Steg umgebildet ist; Fig. 3 einen Teillängsschnitt durch das mittels eines Deckels
gasdicht verschlossene Metallgehäuse.
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Das in der Zeichnung gezeigte Metallgehäuse besteht beispielsweise
aus fließgepresstem Leichtmetall, insbesondere Aluminium, und ist als Ganzes mit
lo bezeichnet. Es ist becherartig gestaltet und im Querschnitt vorzugsweise kreiszylindrisch
ausgebildet. Es kann aber auch eine andere Umfangsform haben, wobei zum Beispiel
ovale oder auch eckige Formen in Betracht kommen.
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Gehäuse dieser Art dienen insbesondere zur Herstellung von Elektrolytkondensatoren.
Zu diesem Zweck werden sie mit Hilfe eines Deckels 12 gasdicht verschlossen. einer
einer Dieser Deckel ist am Innenumfang des Gehäusemantels 14 in/vorbestimmten Verschließstellung
gehalten (Fig. 3).
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Zu diesem Zweck ist am Innenumfang des Gehäusemantels ein durch einen
als Ganzes mit 16 bezeichneten ringsumlaufenden, in sich geschlossenen Steg gebildetes
Deckelauflager vorgesehen.
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Der Steg steht, wie Fig. 2 deutlich zeigt, von der Innenumfangsfläche
18 des Gehäusemantels 14 senkrecht ab. Die beiden Stirnflächen 20 und 22 des Steges
sind zueinander im wesentlichen parallel.
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Der Steg 16 kann entweder vor Einbringen des Deckels in das Metallgehäuse
oder nach Einbringen desselben in das Metallgehäuse hergestellt werden.
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Im folgenden wird zunächst die Herstellung des Steges 16 vor Einbringen
des Deckels 12 in das Gehäuse beschrieben.
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einem Bei/ersten Arbeitsgang nach dem Fließpressen des Gehäuses wird
in den Außenumfang des Gehäusemantels 14 eine Umfangsrille 24 eingeformt, wodurch
sowohl eine Innenwulst 26 als auch ein Gehäusekragen 28 entstehen, welch letzterer
vorzugsweise geringfügig aufgeweitet wird.
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Die die Innenwulst 26 bildende Umfangsrille 24 weist im Querschnitt
V-Form auf, so daß auch die Innenwulst 26 diese Querschnittsform besitzt.
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Zur Herstellung des ein Auflager des Deckels 12 bildenden ringsumlaufenden,geschlossenen
Steges 16 wird anschließend der Gehäusekragen 28 relativ zum Gehäusemantel 14 in
Achsrichtung des Gehäuses gestaucht, wodurch die Innenwulst 26 durch ein zumindest
weitgehendes Schließen der Umfangsrille 24 in den Steg 16 umgeformt wird. Danach
kann dann der Deckel 12 in
das Gehäuse eingelegt und der Gehäusekragen
28, beispielsweise mittels einer Bördelglocke, unter gleichzeitiger Bildung einer
Ringwulst 30 (Fig. 3), nach innen derart umgebötdelt werden, daß der Kragenrand
32 unter Druck am Deckel 12 bzw. an einer ein Teilstück desselben bildenden Dichtung
34 zur Anlage kommt.
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Sofern es sich hierbei um einen Elektrolytkondensator handelt, besteht
der Deckel aus einer, der Querschnittsform des Gehäuses angepassten, insbesondere
kreisscheibenförmig ausgebildeten Deckelplatte 36, die, gemäß Fig. 3, an ihrer unteren
Stirnfläche einen zentral angeformten Fortsatz 38 aufweist, welcher in an sich bekannter
Weise der elektrisch leitenden Verbindung elnen mit dem/Pol eines Kondensator7Yickels
dient, der in der Zeichnung jedoch nicht dargestellt ist.
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Die Dichtung 34 ist beispielsweise durch einen Schlauchring aus elastischem,
elektrisch isolierendem Material, beispielsweise Gummi oder Butyl-Gummimischung
gebildet. Durch das Aufspannen dieses Schlauchringes entsteht die die Deckelplatte
36 sowohl an ihrer oberen als auch an ihrer unteren Stirnfläche ringförmig abdeckende
bzw. den mittleren Plattenhereich freilassende Dichtuna.Die Dichtung liegt auf der
gemäß Fig. 2 oberen Stirnfläche 20 des Steges 16 auf und wird durch die über die
eingebördelte Ringwulst 30 auf den Deckel 12 ausgeübte Anpresskraft auf dieser Stirnfläche
gasdicht gehalten.
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Ein Elektrolytkondensator kann aber auch auf folgende Art und Weise
hergestellt werden.
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Nach Herstellung des Metallgehäuses 10 durch Fließpressen oder Tiefziehen
werden in dieses der kondensatorwickel, das Dielektrikum sowie die anderen Komponenten
des Kondensators eingebracht.
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Anschließend wird der Deckel 12 in den Gehäusemantel 14 eingelegt,
wobei sich dieser mit seinem mittleren Fortsatz 38 zunächst auf dem Kondensatonçickel
abstützt. Anschließend
kann die Umfangsrille 24 zur Herstellung
der Innenwulst 26 in den Gehäusemantel 14 eingeformt werden.
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Schließlich ist dann der Kragen 28 mittels einer Bördelglocke nach
innen umzubördeln, wobei unter der Wirkung des den Kragen 28 zu einer Ringwulst
30 umformenden Arbeitsdruckes der Kragen 28 gestaucht und die Umfangsrille 24 geschlossen
wird, so daß der an der Innenumfangsfläche des Gehäusemantels senkrecht abstehende
Steg 16 entsteht.
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Dieses Umformen der Innenwulst 26 in den Steg 16 erfolgt bereits zu
Beginn des Umformens des Kragens 28 in die Ringwulst 30. Nach erfolgter Einbördelung
des Kragens 28 gemäß Fig. 3 ist letztlich der Deckel 12 zwischen der eingebördelten
Kragenwand 32 und dem Steg 16 gasdicht fest eingespannt.
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