WO1997049151A1

WO1997049151A1 - Gasgefüllter überspannungsableiter mit drei elektroden für liegende anordnung

Info

Publication number: WO1997049151A1
Application number: PCT/DE1997/001291
Authority: WO
Inventors: Gerhard Kalkowski
Original assignee: Siemens Aktiengesellschaft
Priority date: 1996-06-20
Filing date: 1997-06-18
Publication date: 1997-12-24
Also published as: DE29611468U1

Abstract

Um einen Drei-Elektroden-Überspannungsableiter ohne Anschlußdrähte auf einer Schaltplatine anordnen und durch Lötung kontaktieren zu können, sind zwei der drei Elektroden des Ableiters mit Lötflanschen versehen, deren Außendurchmesser um wenigstens etwa 1 mm größer ist als der Außendurchmesser der zwischen den Elektroden angeordneten Isolatoren; zum anderen ist an die dritte Elektrode ein Blechstreifen tangential angeschweißt, der bei achsparalleler Anordnung des Ableiters auf einer Unterlage einen Fuß bildet. Die Auflagefläche dieses Fußes tangiert zugleich die Lötflansche der beiden anderen Elektroden.

Description

Beschreibung

Gasgefüllter Überspannungsabieiter mit drei Elektroden für liegende Anordnung

Die Erfindung liegt auf dem Gebiet des Zusammenbauens von ge¬ druckten Schaltungen mit elektrischen Bauelementen und ist bei der hierfür erforderlichen Ausgestaltung eines gasgefüll¬ ten Überspannungsableiters anzuwenden, der in zylindrischer Bauweise aus zwei Endelektroden und einer Mittelelektrode und zwei zwischen den Elektroden angeordneten hohlzylindrischen Isolatoren besteht. Bei derartigen Uberspannungsableitern sind die Isolatoren üblicherweise einerseits stirnseitig mit einem Ringflansch der Mittelektrode und andererseits eben- falls stirnseitig mit jeweils einem Lötflansch einer Endelek¬ trode verlötet.

Bei der Bestückung von Schaltplatinen geht man in neuerer Zeit dazu über, die Anschlußelemente der mit den Leiterbahnen einer Schaltplatine zu verlötenden elektrischen Bauelemente nicht mehr in Bohrungen der Leiterbahnen zu stecken, sondern die mit entsprechend ausgebildeten Anschlüssen versehen Bau¬ elemente auf die ungelochten Leiterbahnen aufzusetzen (SMD- Technik) . Dies erfordert eine neuartige Gestaltung des An- Schlußbereiches der Bauelemente, um diese mit möglichst ein¬ fachen Mitteln auf einer Schaltplatine standsicher anordnen zu können.

Die Fixierung von gasgefüllten Uberspannungsableitern, die in aller Regel mit einer zylindrischen Außenkontur versehen sind, in elektrischen Baugruppen erfolgt häufig mit Hilfe der an die Elektroden angelöteten Anschlußdrähte. Bei Uberspan¬ nungsableitern, die keine Anschlußdrähte aufweisen, ist es üblich, zur Fixierung federnde Kontakte zu verwenden. Für ei- nen Drei-Elektroden-Überspannungsableiter ist beispielsweise ein Kontaktelement bekannt, das zwei den Überspannungsabiei¬ ter axial einspannende Federkontakte und einen die Mit¬ telelektrode umfassenden Federkontakt aufweist (Prospekt „Edelgasgefüllte Uberspannungsableiter" der Siemens AG,

1985/86, Seite 34, rechtes Bild) . - Es ist weiterhin bekannt, die beiden Endelektroden und die Mittelelektrode eines Über- spannungsableiters formschlüssig mit Hilfe eines jeweils ent¬ sprechend gestalteten Blechstreifens zu kontaktieren, der an seinem anderen Ende als Kabelschuh ausgebildet ist. Die drei Kabelschuhe können dabei in einer Ebene angeordnet sein, so daß der Uberspannungsableiter bei liegender Anordnung auf drei Füßen steht (DE 26 18 991 B2) .

Ausgehend von einem gasgefüllten Uberspannungsableiter mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruches liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, den nicht mit Anschlußdrähten versehenen Abieiter so auszugestalten, daß er mit möglichst einfachen Mitteln auf einer Schaltplatine standsicher ange- ordnet werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist gemäß der Erfindung vorgesehen, daß der Außendurchmesser der Flansche von zwei der drei Elek¬ troden größer als der Außendurchmesser der Isolatoren ist und daß an den etwa bündig mit dem angrenzenden Isolator ausgebildeten Flansch der dritten Elektrode ein Blechstreifen tangential angeschweißt ist, dessen Dicke maximal so groß ist wie der halbe Durchmesserunterschied der beiden Flansche und der Isolatoren und dessen Länge wenigstens etwa dem Außendurchmesser der Isolatoren entspricht und der bei achsparalleler Anordnung des Abieiters auf einer Unterlage einen Fuß bildet, wobei die Standfläche dieses Fußes die Flansche der anderen beiden Elektroden tangential berührt. Bei einer derartigen Ausgestaltung des Uberspannungsableiters wird also allein durch eine bestimmte geometrische Gestaltung von zwei der drei Elektroden und durch Verwendung eines klei¬ nen, an der dritten Elektrode befestigten, insbesondere ange- schweißten, als Lötfahne dienenden Blechstreifens die Stand¬ sicherheit des liegend anzuordnenden, zylindrischen Uberspan¬ nungsableiters gewährleistet. Dabei bilden der an der einen Elektrode befestigte Blechstreifen bzw. - bei leicht gewölb¬ ter Formgebung des Blechstreifens - die beiden Enden des Blechstreifens sowie zwei eng begrenzte Umfangsabschnitte der Flansche der beiden anderen Elektroden vier Auflagebereiche bzw. zwei Auflagebereiche und eine größere Auflagefläche, über die eine sichere Lötverbindung mit den entsprechenden Leiterbahnen der Schaltplatine möglich ist. - Um mit mög- liehst wenig verschiedenen Einzelteilen auszukommen, emp¬ fiehlt es sich, den als Fuß fungierenden Blechstreifen an der Mittelelektrode anzuordnen, so daß der äußere Flansch der Mittelelektrode kleiner als der äußere Flansch der beiden gleichdimensionierten Endelektroden ist. - Für eine sichere Verlötung der beiden Flansche der Endelektroden mit der

Schaltplatine ist ausreichend, wenn die Lötflanεche die Iso¬ latoren um geringfügig, beispielsweise 0,15 bis 0,25 mm, überragen. In diesem Fall sollte die äußere Umfangsflache des Flansches der Mittelelektrode an die Oberflächen der Isola- toren bündig anschließen, um den als Fuß fungierenden Blech¬ streifen bei einer Dicke von etwa 0,1 bis 0,2 mm leicht ge¬ wölbt ausbilden zu können.

Ein Ausführungsbeispiel des neuen Uberspannungsableiters ist in den Figuren 1 bis 3 in Längsansicht, Draufsicht und Stirn¬ ansicht dargestellt.

Gemäß den Figuren ist ein Uberspannungsableiter 1 auf eine Schaltplatine 2 aufgesetzt und an den Stellen 3, 4 und 5 mit nicht näher bezeichneten Leiterbahnen der Schaltplatine ver¬ lötet. Der Uberspannungsableiter besteht dabei aus der Mit¬ telelektrode 11, von der die äußere Oberfläche des Lötflan¬ sches zu sehen ist, den beiden stirnseitig mit der Mit- telelektrode verlöteten Isolatoren 14 und 15 und den beiden Endelektroden 12 und 13, von denen ebenfalls nur der Löt¬ flansch zu sehen ist. Der Durchmesser Dl der Mittelelektrode 11 ist etwa gleich dem Außendurchmesser der Isolatoren 14 und 15, während der Außendurchmesser D2 des Lötflansches der Endelektroden um etwa 0,8 mm größer als der Durchmesser der Mittelelektrode und der Isolatoren gewählt ist.

Gemäß den Figuren 2 und 3 ist an den Lötflansch der Mit¬ telelektrode 11 ein als Lötfahne dienender und einen Fuß bil- dender, Blechstreifen 6 angeschweißt, dessen Dicke d bei¬ spielsweise 0,25 mm beträgt und der leicht gewölbt ist und mit seinen Enden ebenfalls auf der Schaltplatine 2 aufliegt. Die Länge dieses Blechstreifens L ist etwas größer als der Durchmesser des Ringflansches der Mittelelektrode 11 gewählt und entspricht etwa dem Durchmesser der Lötflansche der

Endelektroden 12 und 13. - Eine sichere Lötverbindung kann auch erzielt werden, wenn der Durchmesserunterschied zwischen Dl und D2 nur 0,3 mm und die Dicke des Blechstreifens 0,15 mm beträgt.

Claims

Patentansprüche

1. Gasgefüllter Uberspannungsableiter in zylindrischer Bau¬ weise mit zwei Endelektroden und einer Mittelelektrode und mit zwei zwischen den Elektroden angeordneten hohlzylindri- sehen Isolatoren, bei dem die Isolatoren einerseits stirnseitig mit einem Ring¬ flansch der Mittelelektrode und andererseits stirnseitig mit jeweils einem Lötflansch der Endelektroden verlötet sind, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Außendurchmesser (D2) der Flansche von zwei der drei Elektroden (12, 13) größer als der Außendurchmesser (Dl) der Isolatoren (14, 15) ist und daß an den etwa bündig mit dem angrenzenden Isolator (14, 15) ausgebildeten Flansch der dritten Elektrode (11) tangential ein Blechstreifen (6) angeschweißt ist, dessen Dicke (d) ma¬ ximal so groß ist wie der halbe Durchmesserunterschied

D2 - „ D_l.Λ, der beiden Flansche und der Isolatoren und dessen

2

Länge wenigstens etwa dem Außendurchmesser (Dl) der Isolato- ren (14, 15) entspricht und der bei achsparalleler Anordnung des Abieiters auf einer Unterlage (2) einen Fuß bildet, wobei die Standfläche dieses Fußes die Flansche der anderen beiden Elektroden (12, 13) tangential berührt.

2. Uberspannungsableiter nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Blechstreifen (6) derart leicht gewölbt ist, daß seine beiden Enden (7, 8) die Auflagestellen des Fußes bilden.

3. Uberspannungsableiter nach Anεpruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Blechstreifen (6) an der Mittelelektrode (11) befestigt ist .