DE3210562A1 - Ceramic tubular capacitor - Google Patents

Ceramic tubular capacitor

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DE3210562A1 DE19823210562 DE3210562A DE3210562A1 DE 3210562 A1 DE3210562 A1 DE 3210562A1 DE 19823210562 DE19823210562 DE 19823210562 DE 3210562 A DE3210562 A DE 3210562A DE 3210562 A1 DE3210562 A1 DE 3210562A1
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    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G4/00Fixed capacitors; Processes of their manufacture
    • H01G4/28Tubular capacitors

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Abstract

The invention relates to a ceramic tubular capacitor whose extruded body (1), which has a circular ring-shaped cross-section, has two mutually perpendicular central webs (2) which split the central cavity into four quarter-circular spaces (4a, 4b). In order to be able easily to provide an extruded body (1), which can be produced easily, with the metal layers (8, 9) of the two plates, using which a relatively high capacitance per unit volume can be achieved, a cavity (3b, 3a), which surrounds the adjacent central space (4b, 4a), originates from each central space (4a, 4b). The cavities (3a, 3b) are constructed in the shape of quarter-arcs. The metal layers (8, 9) of the plates cover the surface of the central spaces (4a, 4b) and continue in the cavities (3b, 3a). Connecting wires (6) are firmly soldered at their fork-shaped split ends (7) to the metal layers (8, 9) in the central spaces (4a, 4b), the fork-shaped ends (7) of the connecting wires (6) being twisted through 90 angular degrees with respect to one another in the axial projection direction. <IMAGE>

Description

Keramischer Rohrkondensator Ceramic tube capacitor

Die Erfindung betrifft einen keramischen Rohrkondensator gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a ceramic tube capacitor according to the Preamble of claim 1.

Bei einem derartigen, aus der DE-OS 27 10 295 bekannten keramischen Rohrkondensator sind die beiden durch einen Mittelsteg voneinander getrennten Räume und die Außenmantelfläche des rohrförmigen Strangpreßkörpers mit Metallschichten bedeckt. Ein derartiger Strangpreßkörper ist zwar einfach herstellbar, seine Gesamtkapazität ist jedoch durch die Serienschaltung zweier Teilkapazitäten, bzw. durch den Kurzschluß eines wesentlichen Teiles seiner möglichen Kapazität wesentlich kleiner als die Kapazität eines gleichvoluminösen Rohrkondensators. Außerdem ist für den Kurzschluß eines wesentlichen Teiles der Kapazität dort eine zusätzliche Metallisierung eines bestimmten Bereiches einer Stirnfläche des Strangpreßkörpers erforderlich, was bei der relativen Kleinheit derartiger Rohrkondensatoren von 2 mm Außendurchmesser aufwärts nur aufwendig realisierbar ist, was einer billigen Massenproduktion zuwiderläuft.In such a ceramic known from DE-OS 27 10 295 The tube condenser is the two rooms separated from each other by a central bar and the outer circumferential surface of the tubular extruded body with metal layers covered. Such an extruded body is easy to manufacture, its total capacity is, however, due to the series connection of two partial capacitances or due to the short circuit a substantial part of its possible capacity is much smaller than that Capacity of a tubular condenser of equal volume. Also is for the short circuit a substantial part of the capacity there an additional metallization certain area of an end face of the extruded body required, which in the relative smallness of such tubular capacitors from 2 mm outside diameter upwards can only be realized with great effort, which runs counter to cheap mass production.

Ähnlich aufgebaute Rohrkondensatoren mit einem Mittelsteg und zwei voneinander getrennten Metallschichten auf der Außenrnantelfläche des Strangpreßkörpers, die mit den Metailschichten auf der Oberfläche der halbkreisförmigen Innenräume verbunden sind, sind aus der DE-OS 27 15 524 bekannt. Auch dort ist die stirnseitige Metallisierung sehr aufendig. Hinzu kommt noch, daß es aufwendig ist, auf der Außenmantelfläche zwei voneinander getrennte Metallschichten aufzubringen.Tubular capacitors of similar construction with one center bar and two separate metal layers on the outer surface of the extruded body, those with the layers of metal on the surface of the semicircular interiors 27 15 524 are known from DE-OS. There, too, is the frontal one Metallization very expensive. There is also the fact that it is complex on the outer circumferential surface to apply two separate metal layers.

In der älteren Anmeldung P 30 37 978.3 der Anmelderin ist ein elektrischer Kondensator beschrieben, bei dem der Dielektrikumkörper einen kreuzförmigen Vollquerschnitt besitzt, bei dem die gesamte Oberfläche mit Ausnahme der beiden Grundflächen und der vier Längsstirnflächen mit einer Metallschicht bedeckt ist und bei dem je zwei diametral gegenüberliegende Metallschichten durch je einen ein gabelförmiges Ende besitzenden Drahtanschluß miteinander verbunden sind. Bei dieser Ausführungsform eines elektrischen Kondensators ist für die Entfernung der Metallschichten von den Längsstirnflächen ein erheblicher Aufwand erforderlich, was insbesondere Auswirkungen auf eine Massenfabrikation hat.In the earlier application P 30 37 978.3 of the applicant is an electrical Capacitor described in which the dielectric body has a cruciform full cross-section owns, in which the entire surface with the exception of the two base areas and of the four longitudinal end faces is covered with a metal layer and two of each diametrically opposed metal layers each through a fork-shaped end own wire connection are connected to each other. In this embodiment an electrical capacitor is for the removal of the metal layers a considerable effort is required from the longitudinal end faces, which in particular Has an impact on mass production.

In der älteren Anmeldung P 30 39 989.4 der Anmelderin ist ein elektrischer Kondensator beschrieben, der einen kreisringförmigen Rohrquerschnitt und zwei aufeinander senkrechtstehende Mittelstege besitzt und der sowohl in den Zentralräumen als auch auf der Außenmantelfläche mit Metallschichten bedeckt ist. Dort ist zwar die Aufbringung der Metallschichten sehr einfach; der erreichbare Kapazitätswert ist jedoch durch die Serienschaltung zweier Teilkapazitäten bezüglich des Rohrteiles auf ein Viertel der möglichen Rohrkapazität reduziert.In the earlier application P 30 39 989.4 of the applicant is an electrical Capacitor described, which has a circular tube cross-section and two on top of each other has vertical central webs and both in the central spaces as well is covered with metal layers on the outer jacket surface. There is the application the metal layers very simply; however, the achievable capacity value is through the series connection of two partial capacities with regard to the pipe part to a quarter the possible pipe capacity is reduced.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen keramischen Rohrkondensator der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, der einfach durch Strangpressen hergestellt, der infolge der durch die Stege gegebenen Steifigkeit einfach gesintert, und der in seinem mehrteiligen Innenraum einfach mit Metallschichten versehen werden kann. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des kennzeichnenden Teiles des Anspruches 1 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.The invention is therefore based on the object of a ceramic To provide tubular condenser of the type mentioned, which is simple produced by extrusion, as a result of the rigidity given by the webs simply sintered, and the one in its multi-part interior simply with metal layers can be provided. According to the invention, this object is achieved by the features of characterizing part of claim 1 solved. Preferred developments of the invention are characterized in the subclaims.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß der Strangpreßkörper einfach hergestellt werden kann, daß nach dem einfachen Sinterbrand der gesamte mehrteilige Innenraum in einfacher Weise, beispielsweise durch Fluten mit einer Metallschicht versehen werden kann und daß der Keramikstrang nach dem Metallisieren in einfacher Weise in einzelne Kondensatorkörper auseinandergeschnitten werden kann. Alle diese einfachen und ansich bekannten Arbeitsgänge erlauben die preisgünstige Massenfabrikation keramischer Rohrkondensatoren. Durch die Ausnutzung der Rohrinnenwand und dedMittelstege ergibt sich eine wesentlich höhere Kapazität pro Volumeneinheit als bei bekannten Ausführungsforrnen keramischer Rohrkondensatoren.The advantages achieved with the invention are in particular: that the extrusion can be easily manufactured that after the simple Sinter firing the entire multi-part interior in a simple manner, for example can be provided with a metal layer by flooding and that the ceramic strand simply cut apart into individual capacitor bodies after metallization can be. All these simple and well-known operations allow the inexpensive mass production of tubular ceramic capacitors. By exploiting the inner wall of the pipe and the central webs result in a significantly higher capacity per unit volume than in known embodiments of ceramic tubular capacitors.

Durch die beiden aufeinander senkrechtstehenden Mittelstege und die viertelbogenförmige Ausbildung der Hohlräume ist eine derart steife Konstruktion gegeben, daß das Auflegen der Strangpreßkörper zum Sinterbrand unproblematischer ist, als beim Kondensator nach der Hauptanmeldung.Through the two mutually perpendicular central webs and the Quarter-arc formation of the cavities is such a rigid construction given that the placement of the extruded body for sinter firing is less problematic than with the capacitor according to the main application.

Dadurch, daß die Anschlußdrähte mit ihren gabelförmigen Enden unmittelbar in den durch die Mittelstege voneinander getrennten Zentralräumen stecken und dort mit den Metallschichten der beiden Beläge verbunden sind, können Anschlußkappen eingespart werden, was sich ebenfalls günstig auf die Preiskalkulation derartiger zylindrischer Rohrkondensatoren auswirkt.The fact that the connecting wires with their fork-shaped ends directly stuck in the central rooms separated from each other by the middle bars and there are connected to the metal layers of the two coverings, connection caps can can be saved, which is also favorable to the price calculation of such cylindrical tubular capacitors.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen Fig. 1 eine Seitenansicht eines Kondensators und Fig. 2 einen Schnitt durch einen Kondensator entlang der Schnittlinie A - B gemäß Fig. 1.An embodiment of the invention is shown in the drawing. 1 shows a side view of a capacitor and FIG. 2 shows a section by a capacitor along the section line A - B according to FIG. 1.

Fig. 1 zeigt den Querschnitt eines stranggepreßten Keramikkörpers 1, der aus einem kreisringförmigen Rohrteil und zwei aufeinander senkrechtstehenden Mittelstegen 2 besteht. Im kreisringförmigen Rohrteil sind vier halbbogenförmige Hohlräume 3a, 3b vorhanden, die von einen Zentralraum 4a, 4b über Schlitze 5 den benachbarten Zentralraum 4b, 4a umgreifen. Die Oberfläche der Zentralräume 4a, 4b ist mit einer Metallschicht 8, 9 versehen, die auch die viertelbogenförmigen Hohlräume 3b, 3a bedeckt. In diametral gegenüberliegenden Zentral räumen 4a, 4b ist je ein an seinem Vorderende abgeplatteter und klammerförmig gespaltener Anschlußdraht 6 mit den Metallschichten 8, 9 verbunden, so daß die Mittelstege 2 und die s-förmig verlaufenden Rohrinnenwände 10 das im elektrischen Feld des Kondensators liegende Dielektrikum bilden. Die Rohraußenwand 11 dient nur zur mechanischen Stabilisierung des Strangpreßkörpers 1. und als zusätzlicher Schutz gegen äußere Einflüsse, der jedoch primär durch eine nicht dargestellte, elektrisch isolierende Umhüllung gewährleistet wird, aus welcher nur die Anschlußdrähte 6 herausragen.Fig. 1 shows the cross section of an extruded ceramic body 1, which consists of a circular tubular part and two mutually perpendicular Central webs 2 consists. In the circular tubular part there are four semicircular ones Cavities 3a, 3b are present, which from a central space 4a, 4b via slots 5 the encompass adjacent central space 4b, 4a. The surface of the central spaces 4a, 4b is provided with a metal layer 8, 9, which also contains the quarter-arched cavities 3b, 3a covered. In diametrically opposite central spaces 4a, 4b is each one connecting wire 6 flattened at its front end and split in a clamp-like manner connected to the metal layers 8, 9, so that the central webs 2 and the s-shaped extending pipe inner walls 10 lying in the electric field of the capacitor Form dielectric. The tube outer wall 11 is only used for mechanical stabilization of the extruded body 1. and as additional protection against external influences, the but primarily ensured by an electrically insulating cover, not shown is, from which only the connecting wires 6 protrude.

Zur Verdeutlichung der Erfindung ist der Strangpreßkörper 1 in einem stark vergrößerten Maßstab dargestellt. Der Außendurchmesser des Kondensatorkörpers liegt in der Größenordnung von 2 rm und größer; die Mittelstege 2, die Rohrinnenwand 10 und die bogenförmigen Hohlräume 3a, 3b liegen in der Größenordnung von 0,3 mm und größer, wobei aus sintertechnischen Gründen die Mittelstege 2 und die Rohrinnenwände 10 vorzugsweise die gleiche Wandstärke besitzen. Die Rohraußenand 11 kann dünner oder dicker sein, vorzugsweise ist sie gleichstark wie die Mittelstege 2 und die Rohrinnenwände 10.To illustrate the invention, the extruded body 1 is in one shown on a greatly enlarged scale. The outer diameter of the capacitor body is of the order of 2 rm and larger; the middle webs 2, the pipe inner wall 10 and the arcuate cavities 3a, 3b are of the order of 0.3 mm and larger, with the central webs 2 and the inner tube walls for sintering reasons 10 preferably have the same wall thickness. The tube outer edge 11 can be thinner or be thicker, it is preferably of the same thickness as the central webs 2 and the inner walls of the pipe 10.

Fig. 2 zeigt einen Längsschnitt durch einen Strangpreßkörper 1, dessen zentraler Hohlraum durch zwei Mittelstege 2 in vier viertelkreisförmige Zentralräumen4a und 4b geteilt ist, die durch Schlitze mit den sie übergreifenden Hohlräume 3a, 3b eine Einheit bilden. Die Oberfläche der Zentralräume 4a, 4b sowie der mit ihnen verbundenen Hohlräume 3b, 3a sind mit Metallschichten 8, 9 bedeckt. Die Metallschichten 8 und 9 werden in einem gemeinsamen Arbeitsgang, beispielsweise durch an sich bekanntes Fluten eines langen, dichtgesinterten Stranges im Vakuum aufgebracht. Nach dem Aufbringen der Metallschichten 8 und 9, beispielsweise aus Einbrennsilber, wird der lange Keramikstrang in einzelne Kondensatorkörper 1 auseinandergeschnitten. Dabei kann die Länge des Kondensatorkörpers 1 in bestimmten Grenzen auch gezielt variiert werden, um einen vorgegebenen Kapazitätswert in relativ engen Toleranzen zu erhalten. In diametral gegenüberliegenden Zentral räumen 4a, 4b stecken die gabelförmigen Enden 7 je eines Anschlußdrahtes 6 und sind mit den Metallschichten 8, 9 verlötet. Im dargestellten Ausführungsbeispiel besitzen die Rohrinnenwand 10, die viertelbogenförmigen Hohlräume 3a, 3b und die Rohraußenwand 11 gleiche Abmessungen in der Größenordnung von 0,3 mm oder größer.Fig. 2 shows a longitudinal section through an extruded body 1, whose Central cavity through two central webs 2 in four quarter-circular central spaces4a and 4b is divided, which is divided by slots with the cavities 3a, 3b form a unit. The surface of the central spaces 4a, 4b and that with them connected cavities 3b, 3a are covered with metal layers 8, 9. The metal layers 8 and 9 are in a common operation, for example by known per se Flooding of a long, densely sintered strand applied in a vacuum. After applying of the metal layers 8 and 9, for example made of stoved silver, becomes the long ceramic strand cut apart into individual capacitor bodies 1. The length of the Capacitor body 1 can also be specifically varied within certain limits to a to obtain the specified capacitance value within relatively narrow tolerances. In diametrical opposite central spaces 4a, 4b put the fork-shaped ends 7 one each Connection wire 6 and are soldered to the metal layers 8, 9. In the illustrated Embodiment have the pipe inner wall 10, the quarter-arc-shaped cavities 3a, 3b and the pipe outer wall 11 have the same dimensions on the order of 0.3 mm or larger.

Eine nicht dargestellte Umhüllung aus elektrisch isolierendern Material umschließt den Kondensatorkörper 1 derart, daß aus der Umhüllung nur die Anschlußdrähte 6 herausragen.A casing, not shown, made of electrically insulating material encloses the capacitor body 1 in such a way that only the connecting wires come out of the envelope 6 protrude.

Als keramisches Dielektrikum kommen alle bekannten Kerarnikmaterialien, wie Titandioxidkeramiken, Bariumtitanate, Strontiumtitatante, Korngrenzensperrschichtkeramiken u. dgl. in Betracht.All known ceramic materials are used as ceramic dielectric, such as titanium dioxide ceramics, barium titanates, strontium titanates, grain boundary barrier ceramics and the like.

Claims (7)

PATENTANSPRO CH E 1' Keramischer Rohrkondensator, bei dem das die Metallschichten der Beläge tragende Rohrelement aus einem Abschnitt eines einen kreisringförmigen Querschnitt besitzenden Strangpreßkörpers mit durchgehendem Mittelsteg besteht, bei dem-die Anschlußdrähte mit den Metallschichten der Beläge in den Zentralräumen zwischen Mittelsteg und der Rohrinnenwand befestigt sind, und bei dem im einen kreisringförmigen Querschnitt besitzenden Strangpreßkörper von jedem Zentralraum zwischen Mittelsteg und Rohrinnenwand ein den benachbarten Zentralraum umgebender Hohlraum ausgeht, daß die Oberfläche jedes Zentralraumes und des mit ihm eine Einheit bildenden Hohlraumes mit einer Metallschicht bedeckt ist und daß die im gleichen Drehsinn angeordneten Hohlräume im einen kreisringförmigen Querschnitt besitzenden Strangpreßkörper derart verlaufen, daß der Strangpreßkörper mit den Hohlräumen im Querschnitt zwischen Mittelsteg über die die Zentralräume umgebende Rohrinnenwand und die ringförmige Rohraußenwand eine Einheit bildet, nach Patent ... (Patentanmeldung P 32 08 940.6 ) d a du r c h g e k e n n z e i c h ne t, daß der Zentral raum des einen kreisringförmigen Querschnitt besitzenden Strangpreßkörpers (1) durch zwei aufeinander senkrechtstehende Mittelstege (2) in vier gleichgroße Zentralräume (4a, 4b) unterteilt ist, von denen je ein den ihm benachbarten Zentralraum (4b, 4a) umgreifender Hohlraum (3a, 3b) ausgeht, daß in je zwei diametral gegenüberliegenden Zentral räumen (4a)oder (4b) das gabelförmige Ende eines Anschlusses (6) steckt und mit der den Zentralraum (4a, 4b) und den Hohlraum (3a, 3b) bedeckenden Metallschicht (8, 9) elektrisch leitend verbunden ist und daß die gegeneinander um 90 Winkelgrad verdrehten, gabelförmigen Enden (7) der beiden Anschlüsse (6) axial in entgegengesetzte Richtungen aus dem Strangpreßkörper (1) herausragen PATENTANSPRO CH E 1 'Ceramic tube capacitor in which the Metal layers of the linings supporting tubular element from a section of a Extruded body having a circular cross-section with a continuous central web consists in which-the connecting wires with the metal layers of the coverings in the central spaces are fastened between the central web and the inner wall of the pipe, and in the one circular ring-shaped Extrusions having a cross-section from each central space between the central web and inner wall of the pipe a cavity surrounding the adjacent central space starts, that the surface of each central space and the cavity forming a unit with it is covered with a metal layer and that the arranged in the same direction of rotation Cavities in the extruded body having an annular cross-section in this way run that the extruded body with the cavities in the cross section between the central web Via the inner pipe wall surrounding the central spaces and the annular outer pipe wall forms a unit, according to patent ... (patent application P 32 08 940.6) d a du r c h e k e n n n z e i c h ne t that the central space of a circular cross-section owning extruded body (1) by two mutually perpendicular central webs (2) is divided into four equally sized central spaces (4a, 4b), each of which is the one adjacent central space (4b, 4a) encompassing Cavity (3a, 3b) assumes that in two diametrically opposite central spaces (4a) or (4b) the fork-shaped end of a connection (6) is inserted and with which the central space (4a, 4b) and the cavity (3a, 3b) covering the metal layer (8, 9) electrically conductive is connected and that the mutually twisted by 90 degrees, fork-shaped Ends (7) of the two connections (6) axially in opposite directions from the Extrusions (1) protrude 2. Rohrkondensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Hohlraum (3a, 3b) mittels eines Schlitzes (5) mit den Räurnen (4b, 4a) verbunden ist, wobei die Schlitze (5) an diarnetral gegenüberliegenden Berührungsstellen zwischen der Rohrinnenwand (10) und dem Mittelsteg- (2) angeordnet sind.2. Tube capacitor according to claim 1, characterized in that that each cavity (3a, 3b) by means of a slot (5) with the Räurnen (4b, 4a) is connected, the slots (5) at diarnetrically opposite contact points are arranged between the pipe inner wall (10) and the central web (2). 3. Rohrkondensator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelstege (2) und die Rohrinnenwand (10) gleiche Wandstärken besitzen.3. Tube capacitor according to claim 1 or 2, characterized in that that the central webs (2) and the inner pipe wall (10) have the same wall thicknesses. 4. Rohrkondensator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Hohlraum (3a, 3b) bogenförmig ausgebildet ist.4. Tube capacitor according to one of claims 1 to 3, characterized in that that each cavity (3a, 3b) is arcuate. 5. Rohrkondensator nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenmantelfläche der Rohraußenwand (11) keine Metallschicht besitzt.5. Tube capacitor according to one of claims 1 to 4, characterized in that that the outer circumferential surface of the pipe outer wall (11) has no metal layer. 6. Rohrkondensator nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden der Anschlußdrähte (6) an ihren in den Zentralräumen (4a, 4b) befestigten Vorderenden (7) abgeplattet und gabelförmig gespalten sind.6. Tube capacitor according to one of claims 1 to 5, characterized in that that the ends of the connecting wires (6) attached to their in the central spaces (4a, 4b) Front ends (7) are flattened and split in the shape of a fork. 7. Rohrkondensator nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Strangpreßkörper (1) mit einer elektrisch isolierenden Umhüllung bedeckt ist, aus der nur die axialen Anschlußdrähte (6) herausragen.7. tubular capacitor according to one of claims 1 to 6, characterized in that that the extruded body (1) covered with an electrically insulating sheath is, from which only the axial connecting wires (6) protrude.
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