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Publication number: DEP0002236MA
Authority: DE

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

Tag der Anmeldung: 2. September 1935 Bekanntgemacht am 7. Juni 1956

DEUTSCHES PATENTAMT

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Kondensatorelektroden mit mehreren gleich starken konzentrischen Mänteln und einem gemeinsamen Boden durch Kaltspritzen. Der Kondensator besteht aus zwei Elektroden dieser Art, die ineinanderschiebbar sind. Derartige Kondensatorelektroden, jedoch auf andere Weise hergestellt, sind bereits bekannt. Die bekannten Elektroden wurden dadurch erhalten, daß mehrere Mäntel, z. B. durch Löten, konzentrisch an einem gemeinsamen Boden befestigt wurden. Es wurde auch bereits vorgeschlagen, die Elektroden dadurch herzustellen, daß mehrere becherartige Körper konzentrisch ineinandergesteckt und deren Böden aneinander befestigt wurden. Es ist offensichtlich, daß die Durchführung derartiger Verfahren sehr mühevoll ist und die Herstellung solcher Elektrodenhälften ziemlich viel Zeit beansprucht und eine große Geschicklichkeit des Arbeiters voraussetzt.

Auch hat man schon vorgeschlagen, mit zwei konzentrischen Mänteln und einem gemeinsamen Boden ausgestattete Gegenstände aus einem Ringwerkstück durch Pressen herzustellen, bei dem der von einem Ringstempel verdrängte Werkstoff in vom Gesenk und vom Stempel gebildeten konzentrischen Ringräumen aufsteigt. Dieses Verfahren läßt sich jedoch nicht mit dem erfindungsgemäßen Verfahren vergleichen, da die Umgestaltung des gespritzten Werkstückes in seine endgültige Form

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noch mehrere Zieh- und Preßstufen erfordert und somit viel Zeit beansprucht. Bei dem Kaltspritzverfahren wird demgegenüber ,die Scheibe in einem Arbeitsgang in ihre endgültige Gestalt gebracht.
Das Kaltspritzverfahren wird beispielsweise an-, gewendet zur Herstellung von becherartigen Körpern, z. B. aus Aluminium, wobei der Werkstoff durch nur einen einzigen Spalt gepreßt wird.
Bei der Herstellung von Körpern verwickelterer

ίο Gestalt durch Kaltspritzen, bei dem der Werkstoff gleichzeitig durch mehrere Spalte hindurchgepreßt wird, tritt jedoch der Übelstand auf, daß der gewünschte Werkstofffluß auf bestimmte Gebiete beschränkt bleibt und an anderen Steller! nur unvollkommen oder gar "nicht zustande kommt. Diese Erscheinung ist . wahrscheinlich darauf zurückzuführen, daß der Werkstoff vorzugsweise nach den Gebieten abfließt, in denen er den geringsten Widerstand findet. Aus diesem Grunde blieb das Kaltspritzverfahren bisher auf Körper einfacher Gestalt, wie z. B. Becher u. dgl., beschränkt. Durch Anwendung besonderer Maßnahmen wird es erfindungsgemäß möglich, auf diesem Wege auch Körper sehr verwickelter Gestalt herzustellen.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß die'Scheibe nicht größer als der äußerste Mantel der herzustellenden Elektrode ist, und daß der Preßdruck auf die Scheibe nur so lange ausgeübt wird, bis der Boden des Elektrodenkörpers eine Dicke aufweist, die mindestens das Vierfache der Mantelstärke beträgt.

Es wird dabei von den folgenden Erwägungen ausgegangen: Bei Betrachtung des Werkstückes vor und nach dem Spritzen wäre zu erwarten, daß.

der,Werkstoff jedes Mantels aus einem in seiner unmittelbaren Nähe liegenden Gebiete der Scheibe zufließen würde. Werden, wie in Fig. 3, in der eine nach diesen Erwägungen hergestellte, jedoch mißlungene Elektrode angegeben ist, die Abstände der Ringe in der Mitte durch Ringschnitte geteilt gedacht, so wäre es naheliegend, daß, wenn die ,Gebiete zwischen diesen Scheidelinien als Zuflußgebiete der eingeschlossenen Ringe betrachtet würden, mit diesem scheinbaren Stromgebiet für alle Ringe eine gleiche Höhe erhalten werden könnte, wenn die Stärke der Stromgebiete für alle Ringe gleich wäre. In Wirklichkeit ergibt sich aber, daß die inneren Mäntel nur sehr niedrig und ungleich hoch ausfallen, und daß das erhaltene Erzeugnis praktisch unbrauchbar ist, wie Fig. 3 deutlich erkennen läßt. Es ergibt sich daraus, daß der dem Werkstofffluß entgegenstehende Widerstand nach der Mitte hin stark¹ zunimmt.

Es wurde nun erkannt, daß das wirklich auftretende Stromgebiet von dem obenerwähnten scheinbaren Stromgebiet abweicht. Unter dem wirklichen Stromgebiet eines Ringes ist das Gebiet zu verstellen, aus dem der-Werkstoff des betreffenden Mantels herrührt. -.^:

Auf Grund diesen, Erkenntnis wurde gefunden, daß die Form der 'wirklichen Stromgebiete durch genaue Ausgestaltung-¹ der Ausgangsscheibe derart beeinflußt werden kann, daß die endgültige Form des'herzustellenden Körpers vorher bestimmt werden kann. Das scheinbare Stromgebiet des äußeren Mantels wird erfindungsgemäß verkleinert. Es wurde gefunden, daß auf diese Weise die wirklichen Stromgebiete sämtlicher Mäntel, von innen nach außen, immer¹ sehr verkleinert werden. Zu diesem Zweck werden, wie schon oben angegeben, die Scheiben nicht größer gewählt als der äußerste Mantel der herzustellenden Elektroden.
, Durch Anwendung dieser Maßnahme werden die wirklichen Stromgebiete der verschiedenen Ringe derart beeinflußt, daß die Zunahme des Fließ-Widerstandes nach dem Innern zu, durch welche die ungleiche Ringhöhe verursacht wird, praktisch ausgeglichen wird und daß Körper, wie sie oben beschrieben sind, aus einem einzigen Stück mittels des Kaltspritzverfahrens hergestellt werden können. Da jedoch der Werkstoff während des Pressens Gelegenheit haben muß, in dem verbleibenden Elektrodenboden von außen nach innen zu fließen, soll zu diesem Zweck dieser Boden, wie schon bemerkt, immer mindestens eine Dicke behalten, die wenigstens ungefähr das Vierfache der Mantelstärke beträgt. In diesem Zusammenhang sei noch bemerkt, daß bei einer weiteren Pressung zufolge des sich verringernden Fließ Vermögens des Werkstoffes dieser sich nicht mehr von außen nach innen bewegen kann, was zur Folge hat, daß nur die Außenmäntel -stark ansteigen und somit ungeeignete Elektroden erhalten werden.

Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Kondensatorelektrode in Höhe des Elektrodenbodens mit einem seitlichen ringförmigen Wulst versehen.

Die Erfindung wird nun an Hand der Zeichnung näher erläutert. Obgleich der Einfachheit halber nur eine geringe Anzahl von Mänteln dargestellt ist, ist es einleuchtend, daß erfindungsgemäß Elektroden hergestellt werden können, die aus einer beliebigen Anzahl von Mänteln bestehen.

In Fig. ι ist eine Kondensatorelektrode dargestellt, die aus einem Boden 1 und aus Mänteln 2, 3 und 4 besteht. Der Boden ist an der Außenseite mit einem Flansch 5 versehen. Es wäre möglich, einen derartigen Körper zu drehen. Gemäß der Erfindung wird "ein derartiger Körper mit Hilfe des Kaltspritzverfahrens hergestellt. Dieses Verfahren ist, wie oben erwähnt, zum Spritzen von Körpern einfacher, z. B. becherförmiger Gestalt bekannt. Es wird in diesem Fall ein aus zwei Teilen bestehendes Gerät verwendet. Auf dem Bekannten \veiterbauend, gelangt man zu der in Fig. 2 dargestellten Vorrichtung, die aus einem stillstehenden Tisch 6 und einem beweglichen Stempel 7 besteht. Auf den Tisch ist die Scheibe P aufgelegt. Der Stempel weist einen mit einer zylindrischen Öffnung versehenen Körper sowie mehrere ringförmige Stempelteile 9 und 10 auf. Im Stempel 7 ist ein erweiterter Teil 11 vorhanden, in dem der Flansch gebildet wird, der erforderlich ist, um den Körper nach dem Preßvorgang leicht aus der Form entfernen zu können. Es wurde jedoch erkannt, daß eine solche Preßform unbrauchbar ist, weil eine

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Elektrode entsteht, wie sie in Fig. 3 dargestellt ist, deren Mäntel sehr, große Höhenunterschiede aufweisen.

Es ist aus den oben angegebenen .Gründen nicht möglich, mit dieser Vorrichtung derart zu pressen, daß auch die inneren Mäntel eine genügende Höhe erhalten.

In Fig. 3 sind die scheinbaren Stromgebiete angedeutet, d. h. die Stromgebiete, aus denen man vermuten würde, daß jeder Mantel geformt werden sollte. Die Stärke des scheinbaren Stromgebietes 12 des äußersten Ringes ist ungefähr gleich derjenigen der scheinbaren Stromgebiete 13 und 14 der mehr einwärts liegenden Mantel. Es wurde erkannt, daß bei dieser Preßform das wirkliche Stromgebiet der Außenmäntel viel größer ist als das der Innenmäntel und daß die Größe' der wirklichen Stromgebiete einwärts abnimmt. Diese Erscheinung ist eine Folge des größeren Widerstandes, den der Werkstofffluß in der Umgebung der mehr einwärts liegenden Mantel findet. Diesem Übelstand kann erfindungsgemäß durch Verkleinerung des scheinbaren Stromgebietes des äußersten Ringes abgeholfen werden. Es wurde gefunden, daß diese Maßnähme auf die wirklichen Stromgebiete sämtlicher Mäntel einen derartigen Einfluß ausübt, daß für jeden mehr auswärts liegenden Mantel weniger Werkstoff zur Verfügung gestellt wird, wodurch alle Mäntel eine nahezu gleiche Höhe erhalten. Dies kann z. B. dadurch erreicht werden, daß die ringförmige Ausdrehung 11 in Fig. 2 die bei oberflächlicher Betrachtung zur Erzielung der gewünschten Form erforderlich sein würde, fortgelassen wird. Man erhält so eine Ausgangsscheibe, deren Außendurchmesser demjenigen des äußersten Mantels der herzustellenden Elektrode entspricht. Es entsteht in diesem Fall eine auf der Außenseite glatte Kondensatorelektrode gemäß Fig. 4, deren Mantel nahezu die gleiche Höhe besitzen. Es ergibt sich, daß das scheinbare Stromgebiet 15 des Außenmantels kleiner als das scheinbare Stromgebiet 16 der nach innen zu folgenden Mäntel ist. Die scheinbaren Stromgebiete der übrigen Mantel sind einander ungefähr gleich.

+5 Zur Erzielung der gewünschten Formänderung ist, wie sich aus dem Vorstehenden ergibt, eine radiale Verschiebung des Werkstoffes während der Formänderung erforderlich. Es ist zu diesem Zweck notwendig, daß bei der endgültigen Elektrode die Dicke des Bodens wenigstens ungefähr viermal so groß als die Stärke der Mantel bleibt. Geringe Unterschiede in der Höhe der Mantel können auf in der Technik übliche Weise ausgeglichen werden.

Eine Elektrode gemäß der Erfindung mit dem in Fig. ι dargestellten Flansch 5 kann mit Hilfe der in Fig. 5 dargestellten Preßvorrichtung hergestellt werden. Diese Vorrichtung besteht aus einem Tisch 17. und einem auf diesem angeordneten Körper 18, der sich nicht mit dem Stempel bewegt und eine ringförmige Ausdrehung 19 aufweist. P bezeichnet wieder die Scheibe. Der Stempel weist einen Stift 20 sowie einige ringförmige Stempelteile 21, 22 und 23 auf. Es wurde gefunden, daß auch bei dieser Preßform das scheinbare Stromgebiet des äußersten Mantels kleiner als dasjenige der anderen Mantel ist, so daß die gewünschte Wirkung erzielt wird. Die Unterseite des Elektrodenbodens kann jede beliebige Form erhalten, die gleichzeitig eingepreßt wird. Bemerkt sei noch, daß die Stempelteile in bei dem Kaltspritzverfahren üblicherweise an ihrem Ende wulstförmig ausgeführt sind, wie dies in den Fig. 2 und 5 deutlich erkennbar ist.

Die fertiggespritzten Elektroden werden, wenn sie eine vollkommen glatte Außenfläche aufweisen, mit dem Stempel nach Beendigung des Preßvorganges aus der Matrize mit angehoben und können dann in der oberen Stellung' des Stempels von diesem entfernt werden.

Werden dagegen die Elektroden mit einem Bodenwulst gepreßt, wie in Fig. 5 dargestellt ist, so wird vorzugsweise der Boden der Matrize am Matrizenkörper entfernbar befestigt, so daß die fertiggestellte Elektrode nach Entfernung des Bodens aus dem Matrizenkörper gestoßen werden kann.

Die Elektrode gemäß der Erfindung bietet außer der billigen Herstellungsweise den weiteren Vorteil, daß der' Abstand zwischen je zwei Mänteln stets gleich ist. Außerdem sind alle mit ein und demselben Gesenk hergestellte Elektroden vollkommen gleich, so daß die Unterschiede der Kapazitätswerte verschiedener Kondensatoren sehr gering gehalten werden können.

Als Werkstoff kommt vornehmlich Aluminium, aber auch Messing mit einem genügenden Kupfergehalt, ferner Blei und Zink in Betracht. Es können im allgemeinen alle Stoffe, die beim Kaltspritzverfahren angewendet werden, zur Anwendung kommen. Eine vorherige Erhitzung der Scheibe kann vorteilhaft sein. Wird Aluminium verwendet, so beträgt die Heiztemperatur zweckmäßig etwa ioo 200° C.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Verfahren zur Herstellung von Kondensatorelektroden mit mehreren gleich' starken konzentrischen Mänteln und einem gemeinsamen Boden durch Kaltspritzen, dadurch gekennzeichnet, daß auf eine kreisförmige Scheibe, deren Durchmesser höchstens gleich dem Außendurchmesser des äußersten Mantels der herzustellenden Elektrode ist, der Spritzdruck nur so lange ausgeübt wird, bis der Boden der Elektrode eine Dicke aufweist, die mindestens das Vierfache der Mantelstärke beträgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim Spritzen der Boden des Werkstückes einen seitlichen, ringförmigen Wulst erhält.

Angezogene Druckschriften:
Schweizerische Patentschrift Nr. 21226.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen