DE3211699A1 - Elektrisches filter - Google Patents

Description

Rene ALBET
8, Rue Brueys

F-3^000 Montpellier

Elektrisches Filter

Die Erfindung bezieht sich auf ein elektrisches Filter

für den Stromeingang und / oder den Stromausgang elektrischer oder elektronischer Apparaturen.

In elektrischen Stromkreisen entstehen häufig Störwellen
oder Störfrequenzen, welche sich negativ auf die Arbeitsweise in derartige Stromkreise eingeschalteter elektrischer oder
elektronischer Geräte auswirken. Es ist daher Zweck der Erfindung, ein elektrisches Filter zu schaffen, welches es gestattet,
in der Stromzuleitung oder im Stromausgang elektrischer oder
elektronischer Apparate auftretende Störwellen oder Störfrequenzen unterschiedlichster Art zu beseitigen.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine
elektrische Filteranordnung zu schaffen, welche den im Stromkreis zu erwartenden Störfrequenzen entsprechend nach dem Baukastenprinzip aufgebaut werden kann und welche es ferner ermöglicht, alle auftretenden Störwellen oder Störfrequenzen auszufiltern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch gelöst, daß ein vom Speisestrom oder vom Stromausgang eines
elektrischen oder elektronischen Gerätes durchflossenes
Filter aus wenigstens zwei Filtersätzen besteht, welche voneinander durch einen Block aus Bienenwachs getrennt sind.
Insbesondere umfaßt dabei jeder Filtersatz wenigstens zwei
elektrisch gegeneinander isolierte oder elektrisch miteinander

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verbundene horizontale Filter, die vermittels eines Blockes aus Bienenwachs aneinandergefügt sind, derart, daß sie ein sich wenigstens in einer Richtung des Raumes erstreckendes Aggregat bilden. Das Filter kann aber auch durch eine Mehrzahl von Filtersätzen , beispielsweise sechs Filtersätze gebildet sein, welche dann zweckmäßigerweise an den Flächen eines Würfels angeordnet werden, in dessen Innerem ein Block aus Bienenwachs vorgesehen ist. Die einzelnen Filter jedes Satzes sind untereinander elektrisch verbunden und bilden wenigstens einen vom Speisestrom oder vom Stromausgang eines elektrischen oder elektronischen Apparates durchflossenen Stromkreis. Ferner ist vorgesehen, daß die einzelnen Filter durch ebene, insbesondere vieleckige, beispielsweise rechteckige oder quadratische Platten derjenigen Art gebildet werden, wie sie für die Herstellung gedruckter Schaltungen verwendet werden.

Im einzelnen kann die Erfindung auf verschiedene Weisen verwirklicht werden.

Im einfachsten Fall besteht das Filter aus zwei Sätzen aufeinander geschichteter und in Längsrichtung voneinander durch einen Block aus Bienenwachs getrennter Filterplatten, wobei beispielsweise acht Filterplatten aufeinander geschichtet jeweils einen Filtersatz bilden. In der praktischen Anwendung in Verbindung mit einem elektrischen oder elektronischen Gerät sind dabei zwei solcher Filter vorgesehen, von denen das eine in die Speisestromleitung und das andere in die Stromausgangsleitung des elektrischen oder elektronischen Gerätes eingeschaltet ist.

Die Filter jedes Filtersatzes sind elektrisch untereinander verbunden, wobei die elektrische Verbindung der Filter so getroffen werden kann, daß wenigstens zwei unabhängige Stromkreise gebildet werden und wobei jeder Stromkreis des einen Filtersatzes mit einem Stromkreis des anderen Filtersatzes verbunden sein kann.

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Für den FAIl, daß eine Mehrzahl elektrischer oder elektronischer Geräte zusammengeschaltet ist, ist wenigstens ein elektrisches Filter vorzusehen, welches eine der Anzahl der zusammengeschalteten elektrischen oder elektronischen Geräte entsprechende Anzahl von Filtersätzen aufweist und bei dem die einzelnen Filter jedes Satzes untereinander so verbunden sind, daß zwei voneinander unabhängige Stromkreise entstehen.

Beim Übereinanderschichten der einzelnen plattenförmigen Filter wird die leitende Oberfläche jeder Filterplatte gegen die isolierte Oberfläche der darauf folgenden Filterplatte gelegt.

Die auf den Filterplatten nach Art gedruckter Schaltungen aufgebrachten Leiter können in der Längsmittellinie der Platte oder aber in der Quermittellinie der Platte sowie diagonal zum Grundriß der Platte verlaufend geradlinig ausgerichtet sein, es kann jedoch auch vorgesehen sein, daß die Leiter einen offenen Kreis bilden und mit in gleichmäßigen Abständen voneinander angeordneten, zum Kreismittelpunkt weisenden Segmenten versehen sind. Ebenso kann eine Anordnung der Segmente vorgesehen sein, bei welcher sich die Segmente strahlenförmig von einem inneren offenen Kreis nach aussen erstrecken. Schließlich kann noch vorgesehen sein, daß die Leiter der Einzelfilter in Form einer Spirale angeordnet

Die Erfindung ist in der nachfolgenden Beispielsbeschreibung an Hand einiger in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele im einzelnen beschrieben.
In der Zeichnung zeigt die

Figur 1 eine abschnittweis e Stirnansicht eines erfindungsgemäßen elektrischen Filters;

Figur 2 eine schematische Darstellung eines elektrischen oder elektronischen Gerätes mit mehreren zugeordneten erfindungsgemäßen elektrischen Filtern;

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Figur 3 bis Io verschiedene bevorzugte Formen der Anordnung

der elektrischen Leiter auf den einzelnen, zu einem Filtersatz zu stapelnden Filterplatten;

Figur 11 eine schematische schaubildliche Darstellung

einer bevorzugten Anordnung einer Vielzahl von Filtersätzen.

Nach der Erfindung ist das erfindungsgemäße elektrische Filter 1 in die Stromzu- und / oder Stromrückleitung eines elektrischen oder elektronischen Gerätes 2 eingeschaltet und besteht aus wenigstens zwei elektrisch miteinander verbundenen Sätzen 3 von Einzelfiltern, wobei jeder Satz 3 von Einzelfiltern wenigstens zwei Einzelfilter 4- umfaßt, die ihrerseits in horizontaler Ausrichtung aufeinander geschichtet und durch einen Block 5 aus Bienenwachs zu einem Bauelement zusammengefaßt sind.

Wie insbesondere aus der Darstellung der Figur 1 ersichtlich, ist der Block 5 aus Bienenwachs zwisc hen zwei einander benachbarte Filtersätze 3 eingeschaltet und mit diesen in der Weise verbunden, daß die Filtersätze 3 und der Block aus Bienenwachs 5 ein sich in horizontaler Richtunq erstreckendes Bauelement bilden.

Nach einer anderen, in der Zeichnung im einzelnen nicht dargestellten Verwirklichungsform der Erfindung können die sich in horizontaler Richtung erstreckenden Filtersätze 3 in Verbindung mit dem Block 5 aus Bienenwachs ein sich in vertikaler Richtung erstreckendes Bauelement bilden. Des gleichen kann vorgesehen sein, daß ein aus wenigstens drei Filtersätzen bestehendes elektrisches Filter, bei welchem zwischen die einzelnen Filtersätze wenigstens zwei Blöcke aus Bienenwachs eingeschaltet sind ein sich geradlinig in horizontaler oder vertikaler Richtung erstreckendes Bauelement bildet.

Vorzugsweise ist, wie insbesondere aus der Figur 1 ersichtlich, jeder Filtersatz aus acht horizontalen Einzelfiltern gebildet,

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welche übereinander geschichtet und in Serie elektrisch miteinander verbunden sind, derart, daß sie einen vom Stromzufluß oder Stromrückfluß des nachgeschalteten bzw. vorgeschalteten elektrischen oder elektronischen Gerätes durchströmten elektrischen Stromkreis bilden. Die Einzelfilter jedes Filtersatzes können aber auch so elektrisch untereinander verbunden sein, daß sie wenigsten zwei unabhängige , jeweils vom Stromzufluß oder Stromrückfluß des zugehörigen elektrischen oder elektronischen Gerätes durchflossene Stromkreise bilden, wobei die einzelnen Stromkreise des Filters jeweils zum einen vom Stromzufluß und zum anderen vom Stromrückfluß des elektrischen oder elektronischen Gerätes 2 durchströmt sind. In der Figur 2 ist beispielsweise die Zuordnung zweier erfindungsgemäßer elektrischer Filter 1 zu einem elektrischen bzw. elektronischen Gerät 2 dargestellt. Dabei umfassen die Filter 1 jeweils drei Satz 3 von Einzelfiltern 4, die elektrisch untereinander verbunden sind und jeweils einen Stromkreis bilden. Das eine der Filter 1 ist dabei vom Stromzufluß zum elektrischen Gerät durchströmt, während das andere in die Stromrückleitung des elektrischen bzw. elektronischen Gerätes 2 eingeschaltet ist und vom zurückfließenden Strom durchflossen ist. Wie vorstehend zum Ausdruck gebracht worden ist, kann vorgesehen sein, daß einem elektrischen oder elektronischen Gerät auch ein einziges Filter 1 zugeordnet ist, welches sowohl vom vorlaufenden als auch vom zurücklaufenden Strom durchflossen ist. In diesem Falle sind die Einzelfilter h jedes Filtersatzes 3 elektrisch derart untereinander verbunden, daß sie wenigstens zwei voneinander unabhängige Stromkreise bilden, die dann ihrerseits elektrisch jeweils zu einem Stromkreis zwischen zwei Filtersätzen weiterverbunden sind.

Es kann gleichermaßen vorgesehen sein, daß einer Vielzahl elektrischer oder elektronischer Geräte lediglich ein elektrisches Filter 1 zugeordnet ist, in welchem Fall dann die Anzahl der Filtersätze 3 des Filters gleich der Anzahl der elektrischen oder elektronischen Apparate ist und

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wobei die Einzelfilter 4 jedes Filtersatzes zu wenigstens zwei unabhängigen Stromkreisen untereinander verbunden sind. Die Einzelfilter 4 sind vorzugsweise durch ebene Platten mit Vieleckigem Grundriß, insbesondere rechteckigem oder quadratischem Grundriß aus einem Material, wie es beispielsweise für die Herstellung gedruckter Schaltungen verwendet wird, gebildet. Dabei kann jeder Filtersatz 3 aus beispielsweise acht untereinander unterschiedlich ausgebildeten Einzelfiltern 4 bestehen, wobei die Einzelfilter 4 eine, mehrere oder alle der in den Figuren 3 bis Io dargestellten Ausgestaltungsformen aufweisen können. ,

Die Einzelfilter 4 sind in der Reihenfolge der Figuren aufeinander geschichtet, wobei jeweils die leitende Oberfläche jeder Platte gegen die elektrisch isolierende Unterfläche der nächstfolgenden Platte anliegt.

Die Figur 3 zeigt ein Einzelfilter 4 dessen an seiner einen Oberfläche angeordneter Leiter im wesentlichen geradlinig in Richtung seiner Längsmittellinie ausgerichtet ist und aus einer Vielzahl X-förmig angeordneter, durch keilförmige Zwischenflächen getrennter Leiterabschnitte besteht. Die Figur zeigt ein ähnliches Einzelfilter wie Figur 3, jedoch mit dem Unterschied, daß die leitenden Elemente quer zur Längsmittellinie der Platte 4 angeordnet sind. Der elektrisch leitende Teil der Oberfläche der einzelnen Filterplatte ist dabei jeweils im wesentlichen geradlinig ausgerichtet und umfaßt mehrere Serien kreuzweise und quer zu seiner Längserstreckung ausgerichteter Leiterabschnitte von geeigneter Länge, die untereinander durch diagonal zur allgemeinen Leiterrichtung gerichtete Abschnitte unterteilt sind.

Das Bild des Leiters der Filterplatte gemäß Figur 5 entspricht identisch dem Bild des Leiters der Filterplatte nach Figur 3, jedoch ist in diesem Falle der Leiter diagonal zur Grundfläche der Platte 4 angeordnet. Ebenso wiederholt der Leiter gemäß Figur 6 das Bild des Leiters gemäß Figur 4, jedoch ist er in Bezug auf Figur 5 in umgekehrter Richtung diagonal zum Grundriß der Platte k angeordnet.

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Der Leiter der Filterplatte gemäß Figur 7 ist in Form eines offenen Kreises gestaltet und mit sich radial zum Kreismittelpunkt hin erstreckenden, untereinander gleich langen und in gleichen Segmentabständen angeordneten Fahnen versehen. Der Leiter der Filterplatte 4 gemäß Figur ist entsprechend der voraufgehend beschriebenen Form zentriert und weist die Form eines offenen Kreises auf, von dem aus sich radial nach aussen erstreckende, untereinander gleich lange und in gleichen Segmentabständen angeordnete Fahnen ausgehen.

Der Leiter der Filterplatte k gemäß Figur 9 ist in Form einer sich im trigonometrischen Sinne einrollenden Spirale ausgebildet. Der Leiter der Filterplatte 4 gemäß Figur Io ist gleichfalls in Form einer sich einrollenden Spirale ausgebildet, jedoch einer sich im Sinne einer Uhrfeder einrollende Spirale.

Die vorausgehend beschriebenen Formen der Verwirklichung eines elektrischen Filters erstrecken sich jeweils in einer einzigen räumlichen Richtung, es kann jejboch auch vorgesehen, sein, daß die Teile, Insbesondere die Filtersätze eines erfindungsgemäßen Filters in zwei oder drei dimensionaler Ausrichtung zueinander angeordnet sind, wie dies beispielsweise in der Figur 11 dargestellt ist. Gemäß dieser Darstellung ist das elektrische Filter insgesamt in Form eines Würfels aufgebaut, wobei die einzelnen Filtersätze jeweils an den Würfelflächen angeordnet sind und der Würfel selbst durch einen Block aus Bienenwachs gebildet ist. Bei dem in der Figur 11 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Flächen des Würfels durch sechs Filtersätze 3 gebildet, welche untereinander so verbunden sein können, daß sie entweder einen einzigen oder aber mehrere Stromkreise bilden.

Das elektrische Filter gemäß der vorliegenden Erfindung bildet einen elektrischen Kondensator und findet seine Anwendung in der Beseitigung in einem Stromkreis auftretender Störwellen oder Störfrequenzen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   Elektrisches Filter für den Stromzu - und / oder den Stromrückfluß von elektrischen oder elektronischen Geräten, dadurch gekennzeichnet, daß es aus wenigstens zwei Sätzen (3) von Filtern besteht, von denen jeder wenigstens zwei Einzelfilter (4·) umfaßt, die elektrisch miteinander verbunden oder gegeneinander isoliert und horizontal ausgerichtet sind und ferner wenigstens einen zwischen die beiden Sätze (3 ) von Einzelfiltern (4) eingeschalteten Block (5) aus Bienenwachs umfaßt, welcher,= zwischen die beiden Filtersätze (3) derart eingeschaltet ist, daß sich ein sich in wenigstens einer räumlichen Richtung erstreckendes Bauelement ergibt.

   2.) Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sechs an den Oberflächen eines Würfels angeordnete Sätze (3) von Einzelfiltern (4) umfaßt, wobei der Kern des Würfels durch einen Block (5) aus Bienenwachs gebildet ist.

   3.) Filter nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelfilter (4) jedes Filtersatzes (3) zur Bildung wenigstens eines einzigen Stromkreises untereinander verbunden sind, wobei dieser Stromkreis von dem zu einem elektrischen oder elektronischen Gerät vorlaufenden oder von diesem zurücklaufenden Strom durchflossen ist.

   ή·.) Filter nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelfilter (4·) durch ebene, einen vieleckigen Grundriß aufweisende Platten, beispielsweise einen quadratischen Grundriß aufweisende Platten aus demjenigen Material gebildet sind, welches für die Herstellung gedruckter Schaltungen verwendet wird.

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   5.) Filter nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Filtersätze (3) durch einen oder mehrere Blöcke (5) aus Bienenwachs zu einem sich in horizontaler oder vertikaler Richtung erstreckenden Bauelement verbunden sind.

   6.) Filter nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelfilter (4) der einzelnen Filtersätze (6) untereinander elektrisch derart verbunden sind, daß sie jeweils wenigstens zwei voneinander unabhängige Stromkreise bilden und daß ferner die jeweils untereinander unabhängigen Stromkreise wenigstens zweier Filtersätze elektrisch miteinander verbunden sind.

   7.) Filter nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Filtersatz (4) aus einer Vielzahl, insbesondere acht Einzelfiltern (4) gebildet ist, wobei die plattenförmigen Einzelfilter jeweils mit ihrer einen Leiter tragenden Oberfläche gegen die aus Isoliermaterial bestehende untere Oberfläche eines voraufgehend angeordneten Einzelfilters angeordnet aufeinandergeschichtet sind.

   8.) Filter nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß in den Stromeingang und den Stromausgang eines elektrischen oder elektronischen Gerätes (2) jeweils ein Filter (1) eingeschaltet ist, dessen Filtersätze jeweils lediglich einen Stromkreis bilden.

   9.) Filter nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Stromein- und der Stromausga/ng eines elektrischen oder elektronischen Gerätes an ein Filter angeschlossen ist, dessen Einzelfilter (4·) innerhalb der Filtersätze (3) so elektrisch untereinander verbunden sind, daß sie zwei Stromkreise bilden.

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   £.) Filter nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
   daß ein einer Vielzahl elektrischer oder elektronischer Geräte zugeordnetes Filter (1) eine der Anzahl der
   Geräte entsprechende Anzahl von Filtersätzen aufweist, wobei die Einzelfilter (^) jedes Satzes (3) elektrisch so untereinander verbunden sind, daß sie zwei Stromkreise bilden.

   ΊΊ /Tx^.) Filter nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet,

   daß die elektrischen Leiter auf jeder Filterplatte (Ί·) ^ ' in geradliniger Ausrichtung aufeinanderfolgend, jedoch i^. mit in Bezug auf die Grundrißform der Filterplatte (4)

   ■j wechselnder Richtung angeordnet sind.

   / γ// "¹Ki ^ Filter nach Anspruch 1 bis lo, dadurch gekennzeichnet,

   :> daß die Leiter auf der Filterplatte (4) in Form eines

   5* offenen Kreises mit radial ausgerichteten, untereinander

   > gleich langen und gleiche Abstände aufweisenden Fahnen

   -^ gebildet sind.

   ) Filter nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiter auf den Platten (4·) in Form einer
   sich einwärts oder sich auswärts drehenden Spirale
   angeordnet sind.

   ) Filter nach Anspruch 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Filtersatz durch eie übereinanderschichtung
   von Platten mit unterschiedlicher Konfiguration der
   Leiter gebildet ist und einen Kondensator darstellt.