DE2811898C3

DE2811898C3 - Elektrischer Rohrkondensator und Verfahren zur Herstellung

Info

Publication number: DE2811898C3
Application number: DE19782811898
Authority: DE
Inventors: Hans 8505 Roethenbach Winkler
Original assignee: Stettner and Co
Current assignee: Stettner and Co
Priority date: 1978-03-18
Filing date: 1978-03-18
Publication date: 1981-03-12
Also published as: DE2811898A1; DE2811898B2

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Rohrkondensator mit einem rohrförmigen Körper aus dielektrischem Material, mit wenigstens einer auf die innere Oberfläche des rohrförmigen Körpers aufgebrachten Metallschicht eines Belages, mit wenigstens einer auf die äußere Oberfläche des rohrförmigen Körpers aufgebrachten Metallschicht eines anderen Belages und mit zumindest einem axial aus dem rohrförmigen Körper aus dielektrischem Material herausgeführten und mit einer inneren Metallschicht in leitender Verbindung stehenden Anschlußdraht

Bei Kondensatoren der genannten Art ist es aus der DE-PS 5 61 924 bekannt, den hohlzylindrische.i dielektrischen Körper mit einem Innen- und einem Außenbelag zu versehen und den Außenbelag mit einer halbkugelförmigen Kappe und den Innenbelag mit einer ähnlichen Kappe zu kontaktieren, die zusätzlich einen nach innen ragenden Rohransatz aufweist. Diese Druckschrift befaßt sich jedoch mit der speziellen Aufgabe einer möglichst homogenen Feldverteilung in den Randzonen bei Hochspannungskondensatoren.

Weiterhin ist es aus der DE-PS 6 88 417 zur Herstellung kleiner Kondensatoren mit hoher Kapazität bekannt, mehrere dünnwandige Keramikröhrchen von unterschiedlichem Durchmesser konzentrisch zueinander anzuordnen. An den Stirnseiten angebrachte Kappenelektroden sorgen dabei mittels an diesen vorgesehenen federnden Aufbiegungen zum Fassen und Zentrieren der Röhrchen. Aus dieser Literaturstelle ist es weiterhin bekannt, zur Vergrößerung der Oberfläche den Querschnitt der Röhrchen spiralförmig, sternförmig oder labyrinthartig zu gestalten. Für diese Ausführungen sind keine Kontaktsysteme angegeben.

Schließlich ist es aus dtr DE-OS 25 45 350 bekannt, für die Kontaktierung von Röhrchen aus dielektrischem Material metallische Kappen oder Flansche mit einem Rohransatz außen auf das Röhrchen aufzuschieben oder in dieses einzustecken. Zur Kontaktierung des Innenbe lages können dabei auch Anschlußelemente durch entsprechende gewellte Ausbildung derselben klemmend in das Röhrchen eingeschoben werden.

Diesen Literaturstellen ist gemeinsam, daß die Innenkontaktierung durch relativ leicht federnde verformbare Anschlußelemente bewerkstelligt wird, wodurch Herstelltoleranzen der Röhrchen ausgeglichen werden und bei Verwendung von Rohransätzen auch eine Zentrierung der Anschlußelemente möglich ist.

Mit der vorliegenden Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, die Herstellung von Röhrchenkondensatoren zu vereinfachen und dabei trotzdem eine Zentrierung des AnschluCriementes für den Innenbelag und gegebenenfalls eine Fixierung desselben im

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t-ϊ Röhrchen möglich ist.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß der rohrförmige Körper mindestens drei nach innen ragende, am Umfang verteilte Vorsprünge aufweist, die derart ausgebildet und angeordnet sind, daß der in den rohrförmigen Körper eingesteckte und aus diesem herausgeführte Anschlußdraht durch die Vorsprünge zentriert und gegebenenfalls zusätzlich fixiert ist.

Die Erfindung wird anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert

F i g. 1 zeigt einen Rohrkondensator von der Seite im Schnitt,

F i g. 2 eine Ansicht gemäß Schnitt A-Bder F i g. 1,

Fig.3, 4 und 5 andere Querschnittsformen von Rohrkondensatoren,

F i g. 6 einen Teil einer Seitenansicht im Schnitt eines Rohrkondensators mit eingelegter Isolierscheibe jnd

F i g. 7 eine Seitenansicht eines Rohrkondensators von der Seite im Schnitt mit zwei axialen Anschlußdrähten ohne Anschlußkappe.

In Fig. 1 und 2 ist mit 1 ein rohrförmi_ber Körper aus dielektrischem Material, insbesondere aus Keramik bezeichnet. Er besi'zt auf seiner Innenseite vorzupsweise symmetrisch am Umfang verteilte Vorsprünge Z Zweck:-.äßig sind diese als über die gesamte Rohrlänge sich erstreckende Rippen ausgebildet Die gesamte innere Oberfläche ist mit einer Metallschicht 3 eines Innenbelags und die kreisförmige äußere Oberfläche ist mit einer Metallschicht 4 eines Außenbelags überzogen. Beide sind vorzugsweise in einem Arbeitsgang hergestellt, z. B. durch einen Tauchvorgang in eine flüssige Metallisierungsmasse, oder vorzugsweise durch stromlose Metallisierung, z. B. Verkupferung und anschließende Entfernung der die Stirnseiten bedeckenden Metallschichten. Vorteilhaft werden hierzu Rohre, deren Länge ein Vielfaches einer Rohrkondensatorlänge beträgt, allseitig metallisiert und anschließend davon rohrförmige Körper 1 in Länge der Kondensatoren abgetrennt. Dadurch sind die Stirnseiten automatisch metallschichtfrei. Vorteilhaft können auch ungebrannte Keiamikrohre solcher Länge verwendet werden, daß sie nach dem folgendem Brennprozeß etwas länger sind als für einen Rohrkondensator notwendig ist. Diese gebrannten rohrförmigen Körper ( werden dann allseitig insbesondere stromlos metallisiert, die erhaltene Metallschicht gegebenenfalls anschließend galvanisch verstärkt und/oder mit einer Lötmetallschicht versehen und anschließend die Stirnseiten eines Rohres abgeschliffen und dabei das Rohr auf die erforderliche Länge mit hoher Genauigkeit gebracht.

Die Vorsprünge 2 ragen so weit nach innen, daß nach erfolgter Beschichtung -nit der Metallschicht 3 des Innerheiags die lichte Weite noch mindestens dem Durchmesser eines einzusteckenden Anschlußdrahtes 5 entspricht. Hierdu,ih wird dieser beim Einstecken zentriert und gegebenenfalls fixiert.

Vorzugsweise nt die Metallschicht 3 des Innenbelags und gegebenenfnlls auch die Metallschicht 4 des Außenbelags mit einer Schicht aus Lötmetall überzogen, Dadurwh kann eine einwandfreie Fixierung des Anschlußdrahtes 5 und damit ein sicheres Einlöten in der gewünschten Lage erreicht werden. Zweckmäßig ist der Anschlußdraht 5 außen ebenfalls mit einer Lötmetallschicht versehen.

Um die Einstecktiefe des Anschlußdrahtes 5 zu begrenzen, kann dieser an geeigneter Stelle eine Querschnittsverbreiterung 6. vorzugsweise in Form eines vorteilhaft aneestauchten Rimrwnlstp«! hpcit^pn

Das dem Anschlußdraht 5 gegenüberliegende Rohrende 7 kann mit einer über die Metallschicht 4 des Außenbelags greifenden Anschlußkappe 8 versehen sein, an der ein Anschlußdraht 9 z. B. angeschweißt oder eingepreßt sein kann. Die Anschlußkappe 8 ist mit der Metallschicht 4 des Außenbelags zweckmäßig verlötet.

Um einen Kurzschluß zwischen Anschlußkappe 8 und der Metallschicht 3 des Innenbelags zu vermeiden, kann die Anschlußkappe 8 die Form einer hochgewölbten Kuppel IO haben. Wird eine flache Anschlußkappe 8 verwendet, kann eine Isolierscheibe 11 an der Stirnseite 12 des Rohrendes 7 zur Vermeidung eines Kurzschlusses vorgesehen sein, wie F i g. 6 zeigt. Die Isolierscheibe It kann aber auch bei Anwendung einer flachen Anschlußkappe 8 entfallen, wenn diese so aufgesteckt oder aufgepreßt ist, daß zwischen Stirnseite 12 des rohrförmigen Körpers 1 und Kappenboden ein Abstand bleibt, der mindestens der Wandstärke des Körpers 1 entspricht. Dies kann in einfacher Weise dadurch erreicht sein, daß der rohrförmige Körper 1 eng toleriert auf seine Länge abgeschnitten oder geschliffen \! und die Anschlußkappe 8 mit einem Stempel bis zu einem Anschlag, der die Aufstecktiefe definiert, aufgedrückt ist. Dabei kann diese mit der Metallschicht 4 des Außenbelages verlötet sein. Um den Lötvorgang zu erleichtern, kann die Anschlußkappe 8 zumindest auf

-, der Innenseite mit einer Lötmetallschicht versehen sein. Der Abstand zwischen Stirnseite 12 und Kappenboden beträgt zweckmäßig 0,1 bis 1,0 mm, vorzugsweise 0.1 bis 0,2 mm.

Eine andere mögliche Ausführung zeigt die Fig. 7.

n Bei dieser ist die Metallschicht 4 des Außenbelags mit einem aufgelöteten Anschlußleiter 15 versehen, der in entgegengesetzte Richtung zum Anschlußdraht 5 weist. Dieser Anschlußdraht 5 kann zur axial zentrischer Anordnung seines freien Endes eine Kröpfung 16

r, besitzen. Bei Anwendung eines Rohres 1 mit gewellter Rohrwand 13 ist der Anschlußleiter 15 in einem Wellental 17 angeordnet.

Schließlich kann der Rohrkondensator noch mit einer Umhüllung 18 versehen sein, wie in Fig. 7 dargestellt

)n ist. Dies geschieht vorzugsweise durch Tauchen in eine flüssige bis thixotrop eingestellte, härtende oder härtbare Isoliermasse.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Elektrischer Rohrkondensator mit einem rohrförmigen Körper aus dielektrischem Material, mit wenigstens einer auf die innere Oberfläche des rohrförmigen Körpers aufgebrachten Metallschicht eines Belages, mit wenigstens einer auf die äußere Oberfläche des rohrförmigen Körpers aufgebrachten Metallschicht eines anderen Belages und mit zumindest einem axial aus dem rohrförmigen Körper aus dielektrischem Material herausgeführten und mit einer inneren Metallschicht in leitender Verbindung stehenden Anschlußdraht, dadurch gekennzeichnet, daß der rohrförmige Körper (1) mindestens drei nach innen ragende, am Umfang verteilte Vorsprünge (2) aufweist, die derart ausgebildet und angeordnet sind, daß der in den rohrförmigen Körper (1) eingesteckte und aus diesem herausgeführte Anschlußdraht (5) durch die Vorsprünge (2) zentriert und gegebenenfalls zusatz- !ich fixiert ist

2. Rohrkondensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge (2) als sich über die gesamte Rohrlänge erstreckende Rippen ausgebildet sind.

3. Rohrkondensator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wand (13) des rohrförmigen Körpers (1) gewellt ist und die nach innen gewölbten Wandteile (14) die Vorsprünge bilden.

4. Rohrkondensator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der eingesteckte Anschlußdraht (5) eine die Einstecktiefe begrenzende Querschnittsverbreiteruiig (6) besitzt.

5. Rohrkondensator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Qiierschnittsverbreiterung durch einen Wulst (6) gebildet ist.

6. Rohrkondensator nach einem der Ansprüche 1 bis 5. dadurch gekennzeichnet, daß der eingesteckte Anschlußdraht (5) im Rohr (1) mit der inneren Metallschicht (3) verlötet ist.

7. Rohrkondensator nach Anspruch 6. dadurch gekennzeichnet, daß die innere Metallschicht (3) mit einer Lötschicht überzogen ist.

8. Rohrkondensator nach einem der Ansprüche I bis 7. dadurch gekennzeichnet, daß an die äußere Metallschicht (4) ein Anschlußleiter (15) angelötet ist

9. Rohrkondensator nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der an die äußere Metallschicht (4) angelötete Ansihlußleiter (15) an der entgegengesetzten Stirnfläche des rohrförmigen Körpers (1) wie der eingesteckte Anschlußdraht (5) zur Stirnfläche senkrecht verlaufend vom rohrförmigen Körper (1) wegstehi und vorzugsweise derart gekröpft ist, daß das freie Ende zentrisch axial zum Rohr (I) verläuft.

10. Rohrkondensator nach Ansprüche oder 9. dadurch gekennzeichnet, daß der an die äußere Metallschicht (4) angelötete Anschlußleiter (15) in einem Wellental (17) eines gewellten rohrförmigen Körpers (1) aus dielektrischem Material liegt.

11. Rohrkondensator nach einem der Ansprüche I bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der eingesteckte Anschlußdraht (5) an einer Stirnseite des rohrförmigen Körpers (1) herausgeführt ist und an der anderen Stirnseite eine Anschlußkappe (8) aufgesteckt ist, die mit der äußeren Metallschicht (4) in

elektrisch leitender Verbindung steht

12. Rohrkondensator nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß bei gewellter Wand (13) des rohrförmigen Körpers (1) eine Anschlußkappe (8) mit runder Kappenwandung durch den Rohraußenkanten angepaßte Verformung unter Vorspannung auf das Rohrende (7) aufgeschoben ist

13. Rohrkondensator nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußkappe (8) mit der äußeren Metallschicht (4) verlötet ist

14. Rohrkondensator nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß an der Stirnseite (12) zwischen Rohrende (7) und Anschlußkappe (8) eine Isolierscheibe (11) vorgesehen ist

15. Rohrkondensator nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußkappe (8) die Form einer Kuppel hat die derart hoch gewölbt ist daß eine leitende Verbindung zwischen dieser und der inneren Metallschicht (3) nicht auftreten kann.

16. Rohrkondensator nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichne*, daß eine flache Anschlußkappe (8) ohne Zwischenlage einer Isolierscheibe (U) derart definiert aufgeschoben ist daß zwischen Stirnseite (12) des rohrförmigen Körpers (1) und dem Kappenboden ein Abstand bleibt der mindtJtens der Wandstärke des Körpers (1) entspricht.

17. Rohrkondensator nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet daß der Abstand zwischen Stirnseite (12) und Kappenboden bei einer flachen Anschlußkappe (8) 0,1 bis 1,0 mm, insbesondere 0,1 bis 02 mm beträgt.

18. Rohrkondensator nach einem der Ansprüche 11 bis 17, dadurch gekennzeichnet daß an der Anschlubkappe (8) ein Draht (9) angebracht, insbesondere angeschweißt ist.

19. Verfahren zur Herstellung eines Rohrkondensators nach einem der Anspruch.¹1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß Rohre der vielfachen Länge eines Rohrkondensators in einem Arbeitsgang allseitig, insbesondere stromlos, metallisiert und gegebenenfalls verstärkt und/oder mit einer Lötschicht überzogen werden, daß anschließend davon rohrförmige K >rper (1) in Kondensatorlänge abgetrennt und dabei metallschichtfreie Stirnseiten gebildet werden, daß dann nacheinander oder gleichzeitig der Anschlußdraht (5) eingesteckt und an die innere Metallschicht (3) angelötet und der mit der äußeren Metallschicht (4) leitend zu verbindende Anschlußleiter (15) oder die Anschlußkappe (8). gegebenenfalls nach Einlegen der Isolierscheibe (11), aufgebracht und mit der äußeren Metallschicht (4) verlötet wird und daß der Kondensatorkörper anschließend im Tauchverfahren mit einer isolierenden I!mhüllung(l8) versehen wird.

20. Verfahren zur Herstellung eines Rohrkonden sators nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst ungebrannte Kera mikrohre solcher Länge hergestellt werden, daß sie nach dem folgenden Brennprozeß etwas länger sind als für den Rohrkondensator erforderlich, daß die gebrannten rohrförmigen Körper (1) in einem Arbeitsgang allseitig, vorzugsweise stromlos, metallisiert und gegebenenfalls diese Metallschicht anschließend verstärkt und/oder mit einer Lötmetallschicht versehen wird, daß anschließend die Stirnseiten eines Rohres nacheinander oder gleich-

zeitig abgeschliffen und dabei das Rohr auf die erforderliche Länge für den Rohrkondensator geschliffen wird, daß dann nacheinander oder gleichzeitig der Anschlußdraht (5) eingesteckt und eingelötet und der Anschlußleiter (15) oder die ■> Anschlußkappe (8), gegebenenfalls nach Einlegen der Isolierscheibe (U), aufgebracht und mit der äußeren Metallschicht (4) verlötet wird und daß der Kondensaturkörper anschließend im Tauchverfahren mit einer isolierenden Umhüllung (18) versehen wird.