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Halterung für einen Elektrolytkondensator oder ein ähnliches Schaltungselement
zur Anbringung an der Platte einer gedruckten Schaltung Die Erfindung bezieht sich
auf eine Halterung für einen Elektrolytkondensator oder ein ähnliches Schaltungseleinent
zur Anbringung an der Platte einer gedruckten Schaltung, wobei die Anschlußdrähte
des Schaltungselements durch Öffnungen in einer Kappe aus einem isolierenden Kunststoff
hindurchgeführt sind.
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Während bei den üblichen elektrischen und elektronischen Schaltungen
die Befestigung von Elektrolytkondensatoren und ähnlichen Schaltungselementen mittels
Schraubverbindungen, Haltebügeln oder auf ähnliche Weise erfolgt, können bei gedruckten
Schaltungen solche Befestigungsmittel nicht angewendet werden.
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Bei gedruckten Schaltungen trägt die Platte gewöhnlich zwei Lochgitter
mit genau bestimmter geometrischer Lage. Die Löcher haben beispielsweise einen Durchmesser
von 1,3 mm und einen Achsabstand von 2,54 mm beim primären
Gitter und 5,08 mm beim sekundären Gitter. Alle Schaltungselemente
müssen unter Verwendung dieser Löcher auf der Platte befestigt werden, wodurch zugleich
die Herstellung der richtigen Verbindungen mit den gedruckten Leitern, beispielsweise
im Tauchlötverfahren sichergestellt wird.
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Dabei besteht die Forderung, daß die Schaltungselemente sowohl von
Hand als auch mittels vollautomatischer Maschinen leicht und sicher an der Platte
anzubringen sind. Ein Verwechseln der Anschlußelektroden soll nach Möglichkeit ausgeschaltet
sein. Die Anschlußelektroden müssen Drähte oder Stifte sein, die in die Gitterlöcher
passen; ihr Durchmesser darf daher höchstens 1,2 mm betragen, und ihre Achsabstände,
müssen sehr genau eingehalten werden. Trotz des kleinen Durchmessers müssen die
Anschlußdrähte eine ausreichende Biegefestigkeit haben.
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Ungeachtet der geforderten Präzision soll die Halterung einfach und
billig sein und außerdem in Miniaturausführung herstellbar sein.
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Schließlich muß ein einwandfreies Verlöten der Anschlußdrähte im Tauchlötverfahren
möglich sein. Dies ist bei Elektrolytkondensatoren bekanntlich schwierig, weil die
Anschlußleiter aus Aluminium bestehen müssen.
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Das Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer Halterting, mit der
die vorstehend geschilderten Probleme gleichzeitig gelöst werden.
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Nach der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß die Kappe an der
Außenseite Zentrierstifte trägt, die mit den öffnungen für die Anschlußdrähte eine
geometrische Anordnung bilden, welche sich mit der geometrischen Anordnung der öffnungen,
des primären oder sekundären Gitters der gedruckten Schaltung deckt, und daß die
aus reinem Aluminium bestehenden Anschlußdrähte des Schaltungselements, an die sich
entweder in axiler Richtung ein durch Elektroschweißung befestigter, verzinnter
Kupferdraht anschließt oder die am Ende einen Zinnüberzug tragen, derart mit knapper
Passung durch die öffnungen der Kappe gesteckt sind, daß die Stoßstelle zwischen
den beiden Metallen im Inneren der öffnung liegt und die Anschlußdrähte von der
Außenseite der Kappe frei abstehen.
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Es ist darauf hinzuweisen, daß Elektrolytkondensatoren bekannt sind,
bei denen die Anschlußdrähte durch Aluminiumröhrchen gesteckt sind, die in einem
isolierenden Deckel befestigt sind und von diesem nach außen ragen. Die Aluminiumröhrchen
ragen ihrerseits in das hohle Ende von Lötösen, die an einem weiteren Deckel befestigt
sind. Bei anderen bekannten Elektrolytkondensatoren ist der mit der Belegung verbundene
Aluminiumdraht an eine Seite einer Befestigungsscheibe angeschweißt, an deren entgegengesetzter
Seite in Verlängerung des Aluminiumdrahtes ein Kupferdraht angeschweißt ist. Diese
bekannten Anordnungen sind aber zur Befestigung an den eingangs geschilderten gedruckten
Schaltungen ungeeignet, weil sie bei Verkleinerung auf die erforderlichen geringen
Abmessungen nicht mehr mit
ausreichender Genauigkeit hergestellt
werden könnten und zudem nicht mehr die erforderliche Festigkeit besäßen. Sie sind
außerdem verhältnismäßig komphziert, so daß ihre Herstellung in Miniaturausführung
sehr teuer würde.
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Demgegenüber werden mit dem Erfindungsgegenstand die zuvor geschilderten
Schwierigkeiten, die bei der Anbringunjog; von Schaltungselementen an gedruckten
Schaltung gen auftreten, sehr befriedigend gelöst. Die Anschlußleiter bestehen aus
Aluminiumdrähten, die nach außen hin entweder in einen verzinnten Kupferdraht übergehen,
der durch Elektroschweißung axial angesetzt ist, oder die am äußeren Ende mit einem
Zinnüberzug versehen sind. Diese Drähte sind mit knapper Passung durch die öffnungen
einer Isolierkappe oder gegebenenfalls durch in diese öffnungen eingesetzte metallische
Durchführungen geführt.
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Die Achsabstände der Anschlußleiter sind daher automatisch streng
eingehalten. Die aus der Kappe hervorstehenden Leiter bestehen entweder aus einem
verzinnten Kupferdraht oder aus einem verzinnten Aluminiumdraht und können daher
ohne Schwierigkeit einen Durchmesser haben, der zwischen 0,5 und
1 mm liegt. Damit ist die Forderung erfüllt, das der Durchmesser
der Anschlußleiter höchstens 1,2 mm
beträgt.
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Ferner ist der Aufbau der.Halterung sehr einfach, so daß die Bildung
von Miniaturschaltungselementen keine Schwierigkeit bietet. Die im Spritzgußverfahren
oder auf ähnliche Weise geformte Isolierkappe wird einfach über die Anschlußdrähte
geschoben und dann gegebenenfalls durch Eingießen eines Kunstharzes oder von Lötzinn
befestigt. Diese Maßnahmen können ohne weiteres von vollautomatischen Maschinen
vorgenommen werden.
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Der richtige Einbau des Schaltungselements wird durch die Zentrierstifte
gesichert, die von der Isolierkappe getragen werden. Diese Zentrierstifte können
entweder in die Kappe eingegossen oder auch aus einem Stück mit dieser gefertigt
sein. Da somit die gegenseitige Lage der öffnungen in der Kappe und der Zentrierstifte
eindeutig festliegt, ist auch die richtige Lage der Anschlußdrähte in bezug auf
die Löcher der gedruckten Schaltung gesichert.
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Schließlich ist es insbesondere bei Elektrolytkondensatoren wesentlich,
daß die Stoßstelle zwischen dem Aluminium und dem Zinn bzw. dem Kupfer gegen den
Elektrolyt vollständig gesichert ist. Diese Wirkung wird beim Erfindungsgegenstand
in sehr günstiger Weise erreicht, weil die Stoßstelle zwischen den beiden Metallen
im Inneren der Öffnung liegt. Im Falle von angeschweißten Kupferdrähten wird dadurch
gleichzeitig die Schweißstelle gegen Biegekräfte festgehalten. Die Biegefestigkeit
der Anschlußleiter entspricht daher den gestellten Anforderungen.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, das sich auf einen Kondensator
mit zwei Klemmen bezieht, ist in der Zeichnung dargestellt. Darin zeigt Fig.
1 eine Seitenansicht und eine Stimansicht des Kondensators, Fig. 2 einen
seitlichen Schnitt durch die Verschlußkappe, Fig. 3 die Anbringung der Kappe
an dem Kondensator, Fig. 4 und 5 Einzelheiten in größerem Maßstab und Fig.
6 einen Schnitt durch die gesamte Anordnung im zusammengebauten Zustand.
Bei dem Kondensator C von Fig. 1 bestehen die Ausgangsdrähte aus zwei
Metallen, indem entweder -die Abschnitte la und 1 b aus reinem Aluminium
bestehen, an das sich in axialer Richtung Abschnitte 2a und 2 b aus verzinntem
Kupfer anschließen, die durch Elektroschweißung befestigt sind, oder indem die Aluminiumdrähte
a und b von den Stellen 3 a und 3 b
ab mit einer Zinnschicht
überzogen sind. Die Leiter a und b sind so angeordnet, daß die Schnittlinien
ihrer Achsen mit der waagerechten Ebene, zusammen mit einem gedachten Punkt
p ein Dreieck bilden, das sich mit einem Dreieck deckt, welches durch die
öffnungen des primären oder sekundären Gitters der gedruckten Schaltungen deckt.
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Wenn es sich um einen Doppel- oder Dreifachkondensator handelt, sind
drei oder vier Ausgangsklemmen vorhanden, deren Drähte eine geometrische Figur bilden,
welche sich mit der entsprechenden Figur der Gitterlöcher deckt.
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Die in Fig. 2 gezeigte Kappe T, die vorzugsweise aus Kunststoff besteht,
ist ein Teil mit zwei metallischen Durchführungen 6 a und 6 b und
einem Zentrierstift 9, welche eingeformt sind. Die Schnittlinien der Achsen
ni und n der öffiiungen und der Achse p
des Zentrierstiftes mit der waagerechten
Ebene, bilden ein Dreieck m n p, welches sich mit dem Dreieck
ab p
von Fig. 1 und mit dem durch drei Öffnungen des Gitters
gebildeten Dreieck deckt. Die Durchführungen 6 a und 6 b entsprechen
den Leitern a und b,
die mit leichter Reibung durch sie hindurchgeführt sind.
Die am Boden 4 angebrachte Erhebung 4' dient zur Trennung der Leiter. Die Schulter
5 ist zur Aufnahme einer ringförinigen Dichtung bestimmt.
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Der Zusammenbau erfolgt in folgender Weise: Die Leiter a und
b werden in die Durchführungen 6 a und 6 b eingefädelt,
bis die Wicklung an der Erhebung 4' der Kappe T anliegt. Dann liegen die
Schweißstellen 3a und 3b bzw. die Trennlinien zwischen dem Aluminium
und dem Zinn im Inneren der Kammer 8
(Fig. 4). Der Draht ist in den Durchführungen
über seine ganze Länge x geführt. Die ganze Anordnung wird dann in ein Metallrohr
10 eingesteckt, das eine Schulter 11 aufweist. Die Dichtung 12 wird
auf die Kappe T aufgelegt, und das Rohr wird über der Dichtung umgebördelt. Der
Boden der Kappe T liegt an dem Kondensator C an und hält diesen gegen den
Boden des Rohres 10, wobei die Erhebung 4' die Drähte a und b voneinander
trennt. In die Kammer 8
der metallischen Durchführung (Fig. 4) wird entweder
Lötzinn oder ein Epoxydharz eingegossen. Die Schweißstellen bzw. die Verbindungslinien
zwischen dem Aluminiumträger und dem Zinnüberzug sind somit mechanisch und chemisch
geschützt, während die Drähte festgelegt sind.
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Bei der in Fig. 5 gezeigten Ausführungsform enthält die Kappe
von Fig. 2 keine metallischen Durchführungen, sondern einfache eingeformte Löcher.
In diesem Fall erfolgt der Schutz der Schweißstellen oder Verbindungslinien und
die Befestigung der Drähte durch einfaches Eingießen eines Klebemittels, z. B. eines
Epoxydharzes. Die Kammer 8 kann eingeformte Kerben enthalten, deren Vorhandensein
eine bessere Verankerung des Harzes an dem Kunststoff ergibt.