Couvercle de fermeture avec passages isoles pour conducteurs electriques
专利摘要:
公开号:WO1981002219A1 申请号:PCT/EP1981/000011 申请日:1981-01-30 公开日:1981-08-06 发明作者:R Klaschka;F Wolf 申请人:Wolf Woco & Co Franz J;R Klaschka;F Wolf; IPC主号:H01G4-00
专利说明:
[0001] B e s c h r e i b u n g [0002] Die Erfindung betrifft einen Verschlußdeckel mit elektrisch isolierter Stromdurchführung zum Verschließen becherförmiger oder rohrför iger Gehäuse elektrischer Bauteile, insbesonde¬ re zum Verschließen von Kondensatorgehäusen-. [0003] Speziell betrifft die Erfindung einen solchen Deckel, der aus mehreren Schichten besteht, die nach Art einer Verbund¬ struktur fest miteinander verbunden sind. Bei einem solchen Deckel ist ein elektrisch leitendes Durchführungselement, das üblicherweise die Form eines Zapfens oder Bolzens hat, unter Zwischenlage einer gegenüber der Permeation von Gasen und Flüssigkeiten permeationsfesten elektrisch isolierenden Scheibe oder Schicht dicht gegenüber der Permeation von Ga¬ sen und Flüssigkeiten und elektrisch isoliert in der Weise fest mit einer steifen Deckelscheibe, die aus Metall oder Kunststoff bestehen kann, verbunden ist, daß das Durchfüh¬ rungselement durch eine Öffnung in der Deckelscheibe hin¬ durchgreift- [0004] Zum Verschließen rohrförmiger oder becherförmiger Gehäuse elektrischer oder elektronischer Bauteile, insbesondere zum Verschließen der Bechergehäuse von elektrischen Kondensato¬ ren, setzen sich zunehmend auch solche Verschlußdeckel oder Abschlußdeckel in der Praxis durch, die aus einem metalli¬ schen Werkstoff, insbesondere aus Aluminium, bestehen. Sol¬ che Abschlußdeckel weisen eine hohe Temperaturbeständigkeit bei gleichzeitig hoher Sperrwirkung gegenüber der Permeation von Gasen und Dämpfen auf. [0005] Wenn sich trotz dieser Vorteile Abschlußdeckel aus Aluminium bislang in der Praxis nur zögernd eingeführt haben, so liegt dies nicht zuletzt daran, daß solche Deckel bislang nur sehr unvollkommen mit elektrisch isolierten, permeationsdichten . ~ . [0006] Stromdurchführungen ausgerüstet werden konnten. [0007] Verschlußdeckel dieser Art sind beispielsweise aus den deutschen Offenlegungsschriften DE 27 38 747 A1 , DE 26 09 061 A1 und DE 25 17 417 A1 bekannt. Nachteil aller dieser bekannten Stromdurchführungen ist die un¬ zureichende Abdichtung zwischen dem elektrischen Durch¬ führungselement und der den eigentlichen Deckel bilden¬ den Deckelscheibe gegenüber einer Permeation von Gasen und Flüssigkeiten bzw. Dämpfen. Für die Flüssigkeiten, insbesondere also die Kondensatorfüllungen, sind die Kriechstrecken und für die Gase, insbesondere also den für die Füllungen des Kondensators schädlichen Luftsauer- stoff, sind die Permeationsstrecken bei den bekannten Ver¬ schlußdeckeln so kurz, daß insbesondere bei höheren Be¬ triebstemperaturen durch die Permeation und durch Undicht- heiten der Durchführungsdichtungen ein reger Stoffaustausc zwischen dem Inneren des verschlossenen Kondensators und seiner Umgebung stattfinden kann. [0008] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Verschlu߬ deckel zum Verschließen becherförmiger oder rohrförmiger Gehäuse elektrischer Bauteile, insbesondere zum Verschlie¬ ßen von Kondensatorgehäusen, zu schaffen, der auch bei ho¬ hen Betriebstemperaturen, insbesondere bei Betriebstempe¬ raturen über 120°C, eine auch langfristig stabile und zu¬ verlässige, wesentlich verbesserte Permeationsfestigkeit und Dichtheit gegenüber Gasen und Dämpfen aufweist. [0009] Zur Lösung dieser Aufgabe schafft die Erfindung einen Ab¬ schlußdeckel der vorstehend beschriebenen Art, der erfin¬ dungswesentlich durch die Kombination der folgenden drei Merkmale gekennzeichnet ist: [0010] (a) Das elektrische Durchführungselement ist einstückig mit einer im folgenden kurz als "Durchführungsscheibe bezeichneten Scheibe verbunden, aus dieser ausgeformt oder an dieser angeformt, wobei diese Durchführungs¬ scheibe zumindest im wesentlichen den gleichen Durch¬ messer oder nur einen geringfügig kleineren Durchmes¬ ser wie die eigentliche Deckelscheibe hat; [0011] (b) eine elektrisch isolierende Scheibe oder Schicht ist sandwichartig zwischen der Deckelscheibe und der Durch¬ führungsscheibe eingeschlossen, und zwar in der Weise, daß sie sich vorzugsweise um den Außenrand der Durch¬ führungsscheibe herum bis auf einen periphären ring¬ förmigen Außenrandbereich an der gegenüberliegenden "Oberseite", die bei verschlossenem Rohrgehäuse oder Bechergehäuse nach außen weist, erstreckt und dort vor¬ zugsweise einen Kreisring bildet; und [0012] (c) die Deckelscheibe ist elektrisch isoliert, aber gleich¬ zeitig mechanisch fest mit der Durchführungsscheibe ver¬ bunden. [0013] Das mechanische Verbinden der drei Scheibenbestandteile, nämlich der Durchführungsscheibe, der elektrisch isolieren¬ den Zwischenschicht oder Zwischenscheibe und der eigentli¬ chen (bezogen auf das Gehäuse innenliegenden) Deckelscheibe kann durch Verkleben, Verschweißen, Verklemmen, Einrasten oder Aufspannen in an sich bekannter Weise erfolgen. Wenn beispielsweise die Deckelscheibe aus einem Kunststoff be¬ steht, wird diese KunststoffScheibe vorzugsweise an der elektrischen Durchführung des Durchführungsdeckels gehal¬ tert, beispielsweise durch Klips-Verriegelung, Verschrau- bung, Bajonettverschluß oder andersartige Verzahnung. Wenn die Deckelscheibe dagegen aus Metall oder einem anderen leicht verformbaren Werkstoff besteht, wird diese mit einem zunächst deutlich größeren Durchmesser als die Durchführungs- scheibe ausgebildet, wobei dann die überstehenden Außenrand- [0014] CY:I- bereiche der Deckelscheibe nach oben und innen auf die der Deckelscheibe abgewandte Oberseite der Durchführungs- scheibe umgebördelt bzw. aufgebördelt wird. Im Fall der Verwendung elektrisch leitfähiger Werkstoffe für die Dek- kelscheibe ist dabei selbstverständlich darauf zu achten, daß die umgebördelten Ränder der Deckelscheibe in die übe stehenden elektrisch isolierenden Bereiche der Zwischen¬ schicht eingreifen, nicht aber mit der Durchführungsschei be selbst in Berührung treten, da sonst die elektrische Isolierung beider Teile gegeneinander, also die elektri¬ sche Isolierung der Stromdurchführung, nicht mehr gegeben ist. [0015] Diese Bördelung ist dabei vorzugsweise so knapp wie mög¬ lich gehalten und insbesondere so ausgeführt, daß der Auß rand der zweiten Scheibe von oben her dichtend in den Rin bereich der elektrisch isolierenden Zwischenschicht auf d nach außen weisenden Oberseite der ersten Scheibe, nämlic der Durchführungsscheibe, eingreift. Dabei weist die Deck scheibe eine Öffnung auf, durch die elektrisch isoliert, einfachsten Fall also vorzugsweise einfach mit kleinerem Durchmesser, ein elektrisches Durchführungselement hindur greift. Da dieses elektrische Durchführungselement jedoch einstückig mit der Durchführungsscheibe, die auf der Decke scheibe liegt, ausgebildet ist, steht bei diesem Aufbau de Verschlußdeckels als Kriechstrecke bzw. Kriechfläche und Permeationsstrecke bzw. Permeationsflache praktisch die g samte Fläche des Verschlußdeckels zur Verfügung. Dadurch kann eine Dichtheit der elektrischen Durchführung erreich werden, die bislang bei keinem Verschlußdeckel bekannter Bauart erzielbar ist. Bei umgebördelter Deckelscheibe wir diese Flächendichtung zusätzlich durch eine Ringkantendich tung verstärkt, die durch die in den ringförmigen Randbere der Isolierschicht eingreifende Randkante der ungebördelte Deckelscheibe hergestellt ist. Zusätzlich sind vorzugsweis sowohl auf der Durchführungsscheibe als auch auf der Dek- kelscheibe vorspringende und in sich geschlossen um die Stromdurchführung umlaufende vorspringende Dichtkantenpro¬ file ausgebildet, die ebenfalls unter Bildung einander vorzugsweise komplementär ergänzender Ringkantendichtungen in die elektrisch isolierende Zwischenschicht eingreifen. [0016] Der in solcher Weise aufgebaute Gehäuseverschlußdeckel mit elektrisch isolierter Stromdurchführung ist absolut permea¬ tionsfest gegenüber Gasen, Dämpfen und Flüssigkeiten, und zwar auch bei hohen und sehr hohen Dauerbetriebstemperatu¬ ren. Durch seine Sandwichbauweise ist der Deckel außerdem mechanisch ungewöhnlich fest, so daß er insbesondere durch die aus Metall bestehende Durchführungsscheibe im Vergleich zu bekannten Abschlußdeckeln mit elektrisch isolierter Durchführung relativ leicht und dünn dimensioniert werden kann. [0017] Die elektrisch isolierende Zwischenschicht zwischen den beiden äußeren Metallscheiben kann aus einem elastischen Werkstoff bestehen, wie er üblicherweise zum Abdichten und Verschließen von elektrischen Bauteilen verwendet wird. Als solcher Werkstoff kommen also vor allem Butylkautschukmi- schungen und EPDM-Kautschukmischungen in Betracht. Für Ver¬ schlußdeckel, die besonders hohen Temperaturen, also Tempe¬ raturen im Bereich über etwa 120°C bis in den Bereich von ungefähr 180°C, standhalten sollen, wird als Werkstoff für die elektrisch isolierende Zwischenschicht vorzugsweise ein mineralischer Werkstoff oder ein im wesentlichen aus minera¬ lischem Werkstoff bestehender Mischwerkstoff eingesetzt. Als mineralische Werkstoffe kommen insbesondere glasartige Dich- tungsmassen oder mineralische faserige Werkstoffe in Betracht, die durch temperaturbeständige Bindemittel permeationsfest ge¬ macht werden können. Schließlich kann die elektrisch isolie¬ rende Schicht auch aus Kunststoffen, speziell aus hochte.-pe- raturfesten Kunststoffen, beispielsweise fluorhaltigen Koh- lenstoffpolymeren, bestehen. Auch kann die elektrisch isolierende Zwischenschicht für Spezialzwecke als Laminat verschiedener Werkstoffe aufgebaut sein. [0018] Ein weiterer Vorteil des Verschlußdeckels der Erfindung liegt demnach darin, daß durch die Sandwichbauweise die Auswahl für den Dichtungswerkstoff unter einem wesentlich breiteren Spektrum getroffen werden kann als dies für die bekannten Durchführungen wegen der hohen Anforderungen an den Dichtungswerkstoff möglich ist. [0019] Wenn auch die dem Inneren des Gehäuses zugekehrte Deckel¬ scheibe einem äußeren Anschluß zugänglich sein soll, so ist in der Durchführungsscheibe räumlich getrennt vom Ort des Durchführungselements, das mit dieser Scheibe verbun¬ den ist, eine zusätzliche Öffnung ausgebildet, durch die hindurch elektrisch isoliert ein mit der Deckelscheibe verbundenes, aus dieser ausgeformtes oder an dieser ange¬ formtes zweites elektrisches Durchführungselement heraus¬ geführt ist. Die elektrische Isolierung der Durchführung gegen die metallische Durchführungsscheibe kanndabei in einfachster Weise dadurch erfolgen, daß der Durchmesser des mit der Deckelscheibe verbundenen Durchführungsele¬ ments deutlich kleiner als der Durchmesser der Öffnung in der Durchführungsscheibe ist. [0020] Die Durchführungselemente sind vorzugsweise als napfarti¬ ge oder domartige Vertiefungen aus den Scheiben, also so¬ wohl der Durchführungsscheibe als gegebenenfalls auch aus der Deckelscheibe, ausgeformt, insbesondere durch Tiefzie¬ hen ausgeformt. Dabei können die napfartigen Vertiefungen von der einen Seite her bzw. die vorspringenden domartige Kuppen oder Erhebungen von der anderen Seite her direkt zu Herstellen von Lötanschlüssen dienen. Andererseits können aber in die napfartigen Vertiefungen auch Anschlußelemente insbesondere beispielsweise mit Anschlußgewinden ver¬ sehene Anschlußelemente, eingeschweiß werden. Vor allem beim Einschweißen mit Anschlußgewinden versehener An¬ schlußelemente in solche napfartigen Vertiefungen der Scheiben sind diese Vertiefungen vorzugsweise mit nicht¬ rundem Querschnitt ausgebildet, um die in die Vertiefun¬ gen eingeschweißten Anschlußelemente zusätzlich zur Schweißverbindung gegen eine Verdrehung beim Einschrau¬ ben der Anschlüsse zu sichern. [0021] Der Verschlußdeckel der Erfindung kann weiterhin mit einer Überdrucksicherung in Form einer Berstscheibe oder Berst- membran versehen werden, indem die Durchführungsscheibe und die Deckelscheibe mit koaxial übereinanderliegenden durch¬ gehenden Offnungen versehen werden, der freie Durchgang durch diese koaxialen Öffnungen aber durch die unverletzte elektrisch isolierende Zwischenschicht dichtend verschlos¬ sen ist. Dabei sind auch diese in der Durchführungsscheibe bzw. in der Abdeckscheibe ausgebildeten Öffnungen mit in sich geschlossen umlaufenden vorspringenden Dichtungspro¬ filkanten versehen, die, vorzugsweise komplementär zuein¬ ander, in den Werkstoff der elektrisch isolierenden Zwi¬ schenschicht eingreifen. Dadurch ist auch im Bereich der Berstöffnung eine zur Flächendichtung zusätzliche Kanten¬ dichtung geschaffen. [0022] Wenn der Verschlußdeckel elektrisch isoliert gegen das Ge¬ häuse des elektrischen Bauteils eingebaut werden soll, ist der Außenrand des Anschlußdeckels, genauer gesagt der Außen¬ rand der umgebördelten Deckelscheibe, mit einer elektrisch isolierenden Schicht versehen. Dies kann eine fest auf den Rand der Metallscheibe aufgebrachte Isolatorschicht, bei¬ spielsweise eine dünne Kunststoffbeschichtung, oder eine dickere Schicht aus einem elastischen Dichtungswerkstoff sein. Dieser Dichtungswerkstoff kann dabei entweder als separates Bauteil aufgezogen oder aufvulkanisiert sein. Alternativ besteht die Deckelscheibe aus einem form¬ stabilen elektrisch isolierenden Kunststoff. Wenn eine solche Deckelscheibe aus Kunststoff am elektrischen Durchführungselement befestigt ist, insbesondere durch eine sperrend rastende Schnappverbindung oder Klips¬ verbindung, braucht die Deckelscheibe nicht um den Außenrand der Durchführungsscheibe herumgeführt zu sein. Die elektrische Isolierung der Durchführungs- scheibe ist bei dieser Bauweise des Verschlußdeckels durch die um den Außenrand der Durchführungsscheibe herumgezogene elektrisch isolierende Zwischenschicht gewährleistet. Die Dichtheit des Außenrandes des so ausgebildeten Verschlußdeckels gegenüber dem Gehäuse ist dabei im Vergleich zu den bekannten Verschlußdek- keln dadurch verbessert und insbesondere mechanisch stabilisiert, daß die Kunststoff-Deckelscheibe auf der in üblicher Weise im Gehäuse ausgebildeten Auf- lagesicke aufliegt. [0023] Insbesondere bei der Verwendung des Verschlußdeckels der Erfindung zum Verschließen von Elektrolytkondensa¬ toren wird jedoch vorzugsweise in der Art vorgegangen, daß ein elektrisch leitender Kontakt zwischen dem Dek- kelrand, also dem Rand der hochgebördelten und umgebör¬ delten Deckelscheibe, und dem metallischen Bechergehäu¬ se hergestellt wird. Dabei sind das Gehäuse und die Deckelscheibe üblicherweise als Minuspol und die elek¬ trisch isolierte Durchführungsscheibe und das mit die¬ ser verbundene Durchführungselement als Pluspol ge¬ schaltet. Bei diesem Aufbau des Kondensators bzw. die¬ ser Art der Verwendung des Verschlußdeckels der Erfin- dung entfällt ein Nachformieren der Unterseite des Verschlußdeckels. [0024] Die Erfindung ist im folgenden an Hand von Ausführungs¬ beispielen in Verbindung mit der Zeichnung näher erläu¬ tert. Es zeigen: [0025] Fig. 1 in schematischer Schnittdarstellung ein Ausführungsbeispiel des Deckels; [0026] Fig. 2 in schematischer Schnittdarstellung ein zweites Ausführungsbeispiel des Deckels; [0027] Fig. 3 in schematischer Schnittdarstellung ein drittes Ausführungsbeispiel des Deckels; [0028] und [0029] Fig. 4 in schematischer Schnittdarstellung ein viertes Ausführungsbeispiel des Deckels. [0030] In der Fig. 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel des Ver¬ schlußdeckels der Erfindung gezeigt. Der Deckel besteht aus einer Deckelscheibe 1 , einer Durchführungsscheibe 2 und einer elektrisch isolierenden Zwischenschicht 3, die sandwichartig zwischen die Deckelscheibe 1 und die Durch¬ führungsscheibe 2 eingefügt ist. Die Zwischenschicht 3 - 10 - [0031] greift um den Außenrand 4 der Durchführungsscheibe 2 herum und ist bis auf die gegenüberliegende äußere Oberfläche 5 der Durchführungsscheibe 2 herumgeführt. Die Zwischen¬ schicht 3 bildet auf der äußeren Oberfläche 5 der Durch¬ führungsscheibe 2 einen kreisringförmigen Randbereich 6. Der ursprünglich über den Außenrand 4 der Durchführungs- scheibe 2 überstehende Außenrand 7 der Deckelscheibe 1 ist fest anliegend um den Außenrand 4 und die dazwischen¬ liegende Zwischenschicht 3 nach oben herum umgebördelt und greift von oben her nach unten weisend dichtend in den kreisringförmigen Randbereich 6 der elektrisch isolieren¬ den Zwischenschicht 3 ein. Der Abschlußdeckel besteht also aus einem festen einheitlichen sandwichartigen Verbund aus der Deckelscheibe 1 , der Durchführungsscheibe 2 und der Zwischenschicht 3. [0032] In der Deckelscheibe 1 ist eine durchgehende Öffnung 8 aus gespart, durch die ein zapfenartiges Durchführungselement hindurchgreift, das einstückig mit der Durchführungsschei¬ be 2 ausgeformt bzw. einstückig an dieser angeformt ist. Dabei ist der Durchmesser des Durchführungselements 9 aus¬ reichend kleiner bemessen als der Durchmesser der Öffnung in der Deckelscheibe 1 , um eine einwandfreie elektrische Isolierung zwischen der Deckelscheibe 1 und dem Durchfüh- rungslement zu gewährleisten. Zur Verbesserung der elektri schen Isolierung kann die elektrisch isolierende Zwischen¬ schicht 3 so weit um das Durchführungselement 9 herumgezog und herabgezogen sein, daß die Zwischenschicht 3 auch zwi¬ schen dem Innenrand der Öffnung 8 der Deckelscheibe 1 und dem Durchführungselement 9 liegt. Zur Herstellung des in Figur 1 gezeigten Abschlußdeckels wird in der Weise vorgegangen, daß zunächst die mit dem Durchführungselement 9 versehene Durchführungsscheibe 2 in der erforderlichen Weise mit dem elektrisch isolieren¬ den Werkstoff beschichtet bzw. umgeben wird, anschließend die Deckelscheibe 1 aufgelegt und dann abschließend umge¬ bördelt wird. Bei Verwendung elastischer Werkstoffe als Zwischenschicht 3 wird die Kautschukmischung vorzugswei¬ se direkt um die Durchführungsscheibe herumgespritzt und in situ vulkanisiert. Alternativ kann der Kautschuk auch scheibenförmig mit überstehendem flanschartigen Rand auf die Unterseite der Durchführungsscheibe 2 aufvulkanisiert werden und anschließend beim Umbördeln der Deckelscheibe 1 mit umgeschlagen werden. Weiterhin können alternativ zur Herstellung der Zwischenschicht 3 auch Gießverfahren ver¬ wendet werden, wobei vorzugsweise der Außenrand 7 der Dek- kelscheibe 1 bereits napfartig hochgeformt ist und der Spalt zwischen dem Durchführungselement 9 und dem Innen¬ rand der Öffnung 8 der Deckelscheibe 1 durch eine Hilfs¬ dichtung abgedichtet ist. Der zwischen der Deckel≤cheibe 1 und der Durchführungsscheibe 2 verbleibende Zwischenraum wird dann direkt mit dem Werkstoff für die Zwischenschicht 3 ausgegossen. Dieses Verfahren wird insbesondere beim Einsatz mineralischer Werkstoffe vorgezogen. Dabei kann die Scheibe nach Umbördeln oder Umfalzen des Außenrandes 7 der Deckel¬ scheibe 1 durch Sintern oder Aufschmelzen und physikali¬ sches und/oder chemisches Umformen der Gußmasse fertig¬ gestellt werden. [0033] Zur Verbesserung der Dichtung im Bereich der Öffnung 8 sind sowohl die Deckelscheibe 1 als auch die Durchführungs- scheibe 2 mit vorspringenden einander komplementär ergän¬ zenden in sich geschlossen um die Öffnung 8 bzw. das Durch¬ führungselement 9 umlaufenden Ringkanten-Dichtungsprofi¬ len 10' versehen. Bei der Verwendung in einem Elektrolytkondensator wird der Becherrand 11 des Bechergehäuses 12 vorzugsweise un¬ ter Bildung eines elektrisch leitenden Kontakts um den Außenrand 7 der Deckelscheibe 1 herumgebördelt, und zwar in der Weise, daß die Kante des Bechers ebenfalls in den kreisringförmigen Randbereich 6 des elektrisch isolieren¬ den Werkstoffes 3 eingreift. Dies hat den Vorteil, daß praktisch die gesamte effektive Unterseite, also die zum Inneren des verschlossenen Kondensators gekehrte Oberflä¬ che des Deckels die gleiche Polarität wie das Gehäuse auf¬ weist. [0034] Wenn zwischen dem Abschlußdeckel und dem Gehäuse 12 eine elektrische Isolation benötigt wird, so wird der Außen¬ rand 7 der Deckelscheibe 1 mit einem solchen elektrisch isolierenden Werkstoff beschichtet oder umgeben, wobei dieser Werkstoff dann vorzugsweise ein elektrisch isolie¬ render elastischer Dichtungswerkstoff ist. [0035] Die in der Figur 1 gezeigte Darstellung des vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist, wie bereits mehrfach betont, als schematische Darstellung aufzufassen. In der Praxis werden sowohl die Durchfüh¬ rungsscheibe als auch die Deckelscheibe zusätzliche Rück¬ sprünge und Vertiefungen zur Aufnahme von zusätzlichem Dichtungsmaterial zur Gewährleistung höherer Verpressun- gen des Materials aufweisen. [0036] Ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Figur 2 dargestellt. Die Teile, die die gleiche Funk¬ tion wie bei dem in Figur 1 beschriebenen Ausführungsbei¬ spiel haben, sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. [0037] y> Der Abschlußdeckel besteht wiederum in Sandwichbauweise aus der Deckelscheibe 1 , der Durchführungsscheibe 2 und der zwischen beiden sandwichartig eingefügten Scheibe 3 aus elektrisch isolierendem Werkstoff. [0038] Das mit der Durchführungsscheibe 2 verbundene Durchfüh¬ rungselement ist nicht als zapfenförmiges Element ange¬ formt, sondern als napfartiges oder domartiges Durchfüh¬ rungselement 13 durch Tiefziehen einstückig aus der Durch¬ führungsscheibe 2 ausgeformt. Das napfartige Durchführungs- element 13 springt in der gleichen Art wie das zapfenför- mige Element 9 der Figur 1 durch eine Öffnung 8 in der Deckelscheibe 1 hindurch in das Innere des Kondensators vor. In der Darstellung der Figur 2 ist das napfför ige Durchführungselement 13 von oben her, also von der Außen¬ seite des verschlossenen Kondensators her, für die Her¬ stellung eines Lötanschlusses zugänglich. [0039] Wiederum ist der Außendurchmesser des napfartigen Durch¬ führungselements 13 kleiner als der Innendurchmesser der Öffnung 8 in der Deckelscheibe 1 , so daß das Durchfüh¬ rungselement 13 und damit die Durchführungsscheibe 2 elek¬ trisch von der Deckelscheibe 1 isoliert sind. [0040] Weiterhin weist die Deckelscheibe 2 räumlich getrennt vom Durchführungselement 13 eine Öffnung 14 auf, die in ihrer Art und Funktion der Öffnung 8 in der Deckelscheibe 1 ent¬ spricht. Durch diese Öffnung 14 greift, ohne ihren Rand zu berühren, ein domartiger Vorsprung 15 hindurch, der ein¬ stückig durch Tiefziehen aus der Deckelscheibe 1 ausge¬ formt ist. Im übrigen entspricht der domartige Vorsprung 15 in seiner Form und Funktion der napfartigen Vertiefung 13 in der Durchführungsscheibe 2. Das in der Figur 2 gezeigte Ausführungsbeispiel des me¬ tallischen Abschlußdeckels der Erfindung weist also zwei elektrisch gegeneinander isolierte Stromdurchführungen in Form napfartiger oder domartiger Elemente 13, 15 auf, die direkt aus den Scheiben 1, 2 ausgeformt sind. Dabei sind die Durchführungsscheibe 2 und das Durchführungsele¬ ment 13 einerseits und die Deckelscheibe 1 und das Durch¬ führungselement 15 andererseits durch das Zwischenfügen der elektrisch isolierenden Werkstoffschicht 3 elektrisch vollkommen gegeneinander isoliert. Durch die großen wirk¬ samen Flächendichtungen sind auch beide Scheiben permea- tionsfest gegenüber Gasen und Flüssigkeiten dicht mitein¬ ander verbunden. Weiterhin versteht sich dabei von selbst, daß auch das in der Figur 2 gezeigte Ausführungsbeispiel mit den in der Figur 1 dargestellten Ringdichtungskanten 1ü versehen sein kann. Im übrigen kann auch der in Figur 2 ge¬ zeigte Deckel in der gleichen Weise verwendet werden wie dies vorstehend im Zusammenhang mit dem in Figur 1 gezeig¬ ten Deckel beschrieben worden ist . [0041] Ein drittes Ausführungsbeispiel des Deckels ist schlie߬ lich in der Figur 3 gezeigt. Wiederum sind funktionsglei¬ che Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen. [0042] Das in der Figur 3 dargestellte Ausführungsbeispiel gleicht im wesentlichen dem in Figur 2 dargestellten Ausführungs¬ beispiel und unterscheidet sich von diesem insbesondere da¬ durch, daß das durch Tiefziehen aus der Deckelscheibe 1 ausgeformte napfartige oder domartige Element 15 nicht nach außen, in der Darstellung der Figuren also nach oben, vor¬ springend, sondern zum Inneren des Kondensators vorspringend ausgebildet ist. Die napfartigen Vertiefungen, die die Durchführungselemente bilden, sind also in der Deckelschei¬ be 1 und der Durchführungsscheibe 2 gleichsinnig vorspringen* [0043] v - - also gleichsinnig konkav bzw. gleichsinnig konvex, ausge¬ bildet. Dabei greift in der Verbundstruktur des in Figur 3 gezeigten Deckels das napfartige Durchführungselement 13 durch die Öffnung 8 in der Deckelscheibe 1 hindurch, wäh¬ rend das als napfartige Vertiefung 15 ausgebildete Durch- führungs- oder Anschlußelement der Deckelscheibe 1 nicht durch die Öffnung 14 in der Durchführungsscheibe 2 hin¬ durchgreift, sondern gegenüber dieser zurückspringt. Bei der in Figur 3 gezeigten Ausbildung greift dann das in der napfartigen Vertiefung 15 befestigte Anschlußelement durch die Öffnung 14 hindurch. Im einfachsten Fall ist das der im Napf 15 angelötete Anschlußdraht. Bei dem in Figur 3 gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Anschlüsse insofern aufwendiger gestaltet, als sowohl in der napfartigen Ver¬ tiefung 13 als auch in der napf rtigen Vertiefung 15 elek¬ trisch leitende und mit einem Innengewinde 16 versehene Anschlußelemente 17 eingeschweißt sind. Vorteil dieser Ausbildung ist, daß auf die Dichtheit der Schweißnaht nicht geachtet zu werden braucht und einfache Punktschweiß- verfahren verwendet werden können, da die eigentlichen Durchführungselemente einstückig aus den Scheiben 1 und 2 ausgeformt sind. [0044] Das in Figur 3 gezeigte Ausführungsbeispiel ist weiterhin mit einem Überdrucksicherung 18 versehen. Die in der Fi¬ gur 3 dargestellte einfachste Ausbildung einer Uberdruck- sicherung ist die einer Berstscheibe oder Berstmembran. Zu diesem Zweck ist in der Deckelscheibe 1 eine Öffnung 19 und in der Durchführungsscheibe 2 eine Öffnung 20 ausgebildet. Die Öffnungen sind koaxial zueinander angeordnet. Der durch die beiden koaxial zueinander angeordneten Öffnungen gebil¬ dete Durchlaß durch den Deckel ist durch die unverletzte permeationsfeste Zwischenschicht 3 hermetisch verschlossen, wobei dieser Bereich der Zwischenschicht 3 als Berst¬ scheibe oder Berstmembran wirkt. Dabei richten sich die Anordnung und der Durchmesser der Öffnungen 19, 20 so¬ wohl nach der Art des Werkstoffs für die elektrisch iso¬ lierende Zwischenschicht 3 als auch nach seiner Dicke und dem vorgegebenen Berstdruck. Auch können die Durch¬ messer der Öffnungen 19, 20 in der in Figur 3 gezeigten Weise gleichgroß sein, können aber ebenso unterschiedlich im Durchmesser sein, wobei sowohl der Durchmesser der Öff¬ nung 20 als auch der Durchmesser der Öffnung 19 der je¬ weils größere Durchmesser sein kann. Da der Werkstoff der elektrisch isolierenden Schicht oder Scheibe 3 jedoch möglichst wenig mit dem im Inneren des Gehäuses einge¬ schlossenen meist flüssigen Werkstoff, nämlich dem Elek¬ trolyten oder der Isolierflüssigkeit, in Berührung gelan¬ gen soll, wird die Öffnung 19 des Berst-Überdruckventils vorzugsweise so klein wie möglich, in aller Regel also kleiner als die Öffnung 20, ausgebildet. Die Berstschei- be oder Berstmembran kann darüber hinaus auf der Innen¬ seite des Verschlußdeckels, also auf der Seite, die bei bestimmungsgemäß verschlossenem Gehäuse dem Inneren des Gehäuses zugekehrt ist, durch einen geschwächten Bereich der Deckelscheibe 1 abgedeckt sein. [0045] In der Fig. 4 ist schließlich ein weiteres Ausführungsbei¬ spiel des Verschlußdeckels gezeigt, das in seinen wesent¬ lichen Elementen dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbei¬ spiel des Verschlußdeckels entspricht. Im Gegensatz zu dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel des Verschlußdek- kels besteht jedoch die Deckelscheibe 1 ' des in Fig. 4 ge¬ zeigten Verschlußdeckels aus einem elektrisch isolieren¬ den Kunststoff. Die Zwischenschicht 3' besteht aus einem gummielastischen Werkstoff, der auch als Dichtungsmaterial gegenüber dem in der Fig. 4 nicht dargestellten Gehäuse (11,12 in Fig. 1) dient. Am zapfenförmigen Durchführungs- element 9 ist eine als Schnappelement oder Sperrelement wir¬ kende Verstärkung 21 ausgebildet, hinter die bei der Montage des Verschlußdeckels die Kunststoff-Deckelscheibe 1 ' gegen den Widerstand der gummielastisch verformbaren Zwischen¬ schicht 3' gezwungen wird. Auch der in der Fig. 4 gezeigte Verschlußdeckel bildet also eine einheitliche stabile Ver¬ bundstruktur, bei der die Durchführungsscheibe 2, mit der das zapfenförmige Durchführungselement 9 einstückig ausge¬ bildet ist, aus Aluminium besteht.
权利要求:
Claims P a t e n t a n s p r ü c h e Verschlußdeckel mit elektrisch isolierter Stromdurch¬ führung zum Verschließen becherförmiger Gehäuse elek¬ trischer Bauteile, insbesondere zum Verschließen von Kondensatorgehäusen, bei dem ein elektrisch leitendes Durchführungselement (9) unter Zwischenlage einer per- meationsfesten elektrisch isolierenden Scheibe (3) ode Schicht dicht und elektrisch isoliert in der Weise fes mit einer steifen Deckelscheibe verbunden ist, daß das Durchführungselement durch eine Öffnung in der Deckel¬ scheibe hindurchgreift, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß das Durchführungselement (9; 13) einstückig mit einer Scheibe (2) ("Durchführungsscheibe") verbunden, aus dieser ausgeformt oder an dieser angeformt ist, die im wesentlichen den gleichen Durchmesser wie die Deckel¬ scheibe (1) hat, daß die elektrisch isolierende Schicht (3) sandwichartig zwischen der Deckelscheibe (1) und der Durch¬ führungsscheibe (2) eingeschlossen ist und sich um den Außenrand (4) der Durchführungsscheibe (2) herum bis auf einen ringförmigen Randbereich (6) an deren gegenüberlie¬ gender Oberseite (5) erstreckt, und daß die Deckelschei¬ be (1) elektrisch isoliert mechanisch fest mit der Durch¬ führungsscheibe (2) verbunden ist. 2. Deckel nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Deckelscheibe (1) aus elektrisch isolierendem Kunststoff besteht und durch Rastelemente oder Klips¬ elemente (21 ) unter mechanischer Vorspannung gegenüber der elektrisch isolierenden Schicht (3) am Durchführungs¬ element (9) befestigt ist. Deckel nach Anspruch 1 , dadurch g e k e n n z e i c h n e t , ' daß die Deckelscheibe (1) aus Metall besteht und mit ihrem Außenrand (7) um den Außenrand (4) der Durchfüh¬ rungsscheibe (2) und der elektrisch isolierenden Schicht (3) herum auf die Oberseite (5) der Durchfüh¬ rungsscheibe zu und in den ringförmigen Randbereich (6) der isolierenden Schicht (3) dicht eingreifend umgebör¬ delt ist. Deckel nach Anspruch 1 , dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß in der Durchführungsscheibe (2) räumlich getrennt vom Ort des Durchführungselements (13) eine Öffnung (1 ausgebildet ist, durch die hindurch elektrisch isolier ein mit der Deckelscheibe (1) verbundenes, aus dieser ausgeformtes oder an dieser angeformtes zweites elek¬ trisches Durchführungselement (15) oder Anschlußelemen (17) greift. 5. Deckel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Durchführungselemente als napfartige oder dom¬ artige Elemente (13; 15) aus der Durchführungsscheibe und der Deckelscheibe (2) ausgeformt oder als stiftart VorSprünge (9) an dieser angeformt sind. Deckel nach Anspruch 4, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß bei napfartiger Ausbildung der Durchführungselemen (13; 15) elektrische Anschlußelemente (17) in die napf artigen Vertiefungen (13; 15) der Scheiben (1; 2) eing schweißt oder eingelötet sind. 7. Deckel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die elektrisch isolierende Schicht (3) aus minera¬ lischem Werkstoff, zumindest aus überwiegend minerali¬ schem Werkstoff besteht. Deckel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Deckelscheibe (1) und/oder die Durchführungs- scheibe (2) auf der jeweils der elektrisch isolieren¬ den Schicht zugekehrten Oberfläche vorspringende Ring- kantendichtungsprofile (10) aufweisen, die die Strom¬ durchführungen (8, 9; 8, 13; 14, 15; 14, 17) umschlie¬ ßen und in die isolierende Schicht dichtend eingreifen,
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引用文献:
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