DE4213651A1

DE4213651A1 - Electrolytic capacitor with foil winding in pot-shaped housing - has cathode and anode contact discs at either end of capacitance element providing connection with capacitor housing and anode terminal cap respectively

Info

Publication number: DE4213651A1
Application number: DE19924213651
Authority: DE
Inventors: Rudolf Klaschka
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1992-04-25
Filing date: 1992-04-25
Publication date: 1993-10-28

Abstract

The capacitor has a pot-shaped housing (10) with cathode and anode terminals (46,48) at its opposite ends and contg. a foil wound capacitance element (12) having a central bore (22). A centring pin (24) fits into the latter at the cathode end of the capacitance element (12) and is attached to a cathode contact drive (14), with angularly spaced axial cutting ribs (36), a similarly ribbed anode contact disc (16) provided at the anode end. The ductile cathode terminal (46) is clamped between the contact disc ribs (36) and the housing (10) and is cold welded to the latter, the anode terminal cap (20) forming an electrical contact with the anode terminal (48) via the cutting ribs of the anode contact disc (16). The anode terminal cap has a sleeve section fitting into the housing and an externally accessible cover section. ADVANTAGE - Allows capacitor housing to act as cathode contact for easy assembly.

Description

Die Erfindung betrifft einen Kondensator mit einem Be chergehäuse vorzugsweise aus Aluminium, mit mindestens einem im Bechergehäuse angeordneten, an der einen Stirn seite mindestens ein Kathodenanschlußelement und an der anderen Stirnseite mindestens ein Anodenanschlußelement aufweisenden, mit einem durchgehenden Kernloch versehe nen, vorzugsweise als Folienwickel ausgebildeten kapa zitiven Element und mit einer auf der Kathodenstirnsei te des kapazitiven Elements angeordneten, von der be treffenden Seite aus mittels eines Zentrierzapfens in das Kernloch eingreifenden, an ihrem Umfang mit einer Vielzahl von im Winkelabstand voneinander angeordneten, axial verlaufenden Schneidrippen versehenen Kathoden kontaktscheibe, wobei das vorzugsweise fahnenartige Kathodenanschlußelement zwischen den Schneidrippen der Kontaktscheibe und der Innenfläche des Bechergehäuses eingeklemmt und vorzugsweise mit diesem kaltverschweißt ist.The invention relates to a capacitor with a loading chergehäuse preferably made of aluminum, with at least one arranged in the cup housing, on one forehead side at least one cathode connecting element and on the other end face at least one anode connecting element having a continuous core hole NEN, preferably designed as a film wrap citative element and with one on the cathode face te of the capacitive element arranged, from the be from the side by means of a centering pin in engaging the core hole, on its circumference with a A large number of angularly spaced axially extending cutting ribs provided cathodes contact disc, which is preferably flag-like Cathode connecting element between the cutting ribs of the Contact disc and the inner surface of the cup housing clamped and preferably cold welded to it is.

Bei Becherkondensatoren dieser Art ist in der Regel der Anodenanschluß des kapazitiven Elements durch ein die Becheröffnung verschließendes Becherverschlußteil he rausgeführt, während das Kathodenanschlußelement im Inneren des Bechergehäuses mit diesem elektrisch lei tend verbunden ist, so daß das Gehäuse selbst als Katho denanschluß dient.With cup capacitors of this type, this is usually the case Anode connection of the capacitive element through a Cup closure part closing the cup opening out while the cathode connector in Inside the cup housing with this electrically lei tend connected, so that the housing itself as Katho serves the connection.

Üblicherweise ist das Kathodenanschlußelement ein schma ler Streifen Aluminiumfolie, der durch Schweißen, Ultra schallschweißen oder Klemmen mit dem Bechergehäuse ver bunden wird. Die Kathodenanschlußfahne ist dabei so lang ausgebildet, daß die Kontaktierung zum Becherge häuse bei noch nicht in dieses eingesetztem kapazitiven Element erfolgen kann. Für das Einfalten der Kathoden anschlußfahne muß dementsprechend ein Stauraum vorgese hen werden, der auf Kosten der Packungsdichte geht. Aus diesem Grund werden bei kleinen Becherkondensatoren die Kathodenanschlußfahne entweder im Ringspalt zwischen dem Außenmantel des kapazitiven Elements und der Innen wand des Bechergehäuses hindurch bis in den Verschluß bereich des Becherkondensators geführt, wo sie vom Ver schlußelement radial gegen die Innenwand des Bechers angepreßt werden. Diese Art der Kontaktierung führt jedoch insbesondere bei der Massenfertigung zu einer zu hohen Produktionsfehlerrate, da die auf diese Weise be wirkte Klemmkontaktierung nicht zuverlässig genug er folgt.The cathode connecting element is usually a schma strip of aluminum foil made by welding, ultra weld or clamp with the cup housing is bound. The cathode lug is like this long trained that the contact to the bucket housing with capacitive not yet used in this Element can be done. For folding the cathodes accordingly, the connection flag must have a storage space hen that comes at the expense of packing density. Out for this reason, the small cup capacitors Cathode connection lug either in the annular gap between the outer jacket of the capacitive element and the inside wall of the cup housing through to the closure area of the cup capacitor, where they from Ver closing element radially against the inner wall of the cup be pressed. This type of contacting leads however, especially when it comes to mass production high production error rate because the be the clamp contact did not work reliably enough follows.

Um diese Nachteile zu vermeiden, ist es bei einem gat tungsgemäßen Kondensator bereits bekannt (DE-A-37 09 499), die Kathodenseite des kapazitiven Elements mit einer Kontaktscheibe zu bestücken, die an ihrem Außenrand ra dial nach außen vorspringende, axial verlaufende Rippen aufweist, deren radial außen liegende Kanten schneiden artig ausgebildet sind, und wobei die vorzugsweise fah nenartigen Kathodenanschlußelemente aus duktilen Alumi nium zwischen den Schneidkanten der Kontaktscheibe und der Innenfläche des Bechergehäuses eingeklemmt und mit ten der Schneidrippen definierte größte Außendurchmes ser der Kontaktscheibe ist dabei geringfügig kleiner als der Innendurchmesser des Bechergehäuses, in dem diese Kontaktscheibe verwendet wird. Zur Herstellung der Kaltschweißverbindung wird zunächst zu Beginn des Kondensatormontagevorgangs das Kathodenanschlußelement in den Ringraum zwischen dem Außenrand der Kontakt scheibe und der Innenfläche des Bechergehäuses einge legt. Sodann werden das Bechergehäuse und die Kontakt scheibe im Kontaktbereich radial gegeneinander gezwun gen, so daß die Kanten der Schneidrippen derart in die Kontaktfahne einschneiden, daß sie diese auf der Gehäu seseite durch Kaltschweißen elektrisch leitend und me chanisch anbinden. Der radiale Anpreßdruck wird dabei entweder durch eine Radiusverkleinerung des Gehäuses oder durch eine Radiusvergrößerung der Kontaktscheibe erzeugt, nachdem das kapazitive Element in das Becher gehäuse eingesetzt ist.To avoid these disadvantages, it is with a gat appropriate capacitor already known (DE-A-37 09 499), the cathode side of the capacitive element with a To equip contact disk, which ra dial projecting, axially extending ribs has whose radially outer edges intersect are formed like, and which preferably fah NEN-like cathode connection elements made of ductile aluminum nium between the cutting edges of the contact disc and pinched the inside surface of the cup housing and with defined the largest outside diameter Water of the contact disk is slightly smaller than the inside diameter of the cup housing in which this contact disc is used. For the production the cold welded joint is initially at the beginning of the Capacitor assembly process the cathode connector in the annulus between the outer edge of the contact disc and the inner surface of the cup housing sets. Then the cup housing and the contact in the contact area radially forced against each other gene, so that the edges of the cutting ribs in such a way Cut the contact flag so that it is on the housing side by cold welding electrically conductive and me tie in chan. The radial contact pressure is thereby either by reducing the radius of the housing or by increasing the radius of the contact disk generated after the capacitive element in the cup housing is inserted.

Die Anode ist bei den bekannten Becherkondensatoren üb licherweise durch einen Verschlußdeckel aus elastomerem Material über einen Nietkontakt hindurchgeführt. Da ein unmittelbares Löten am elastomeren Deckel nicht möglich ist, trägt der Nietkontakt auf der Außenseite einen An schlußdraht, der nur in größerer Entfernung vom Deckel mit heißem Lötzinn beaufschlagt werden kann. Hinzu kommt, daß die Kontaktierung im Bereich des Verschlußdeckels und die Montage des Deckels relativ umständlich und zeitaufwendig ist. Die angesprochenen fertigungstechni schen Probleme treten vor allem bei kleinen Becherkon densatoren auf und stellen daher eine Grenze für eine weitere Miniaturisierung dar.The anode is used in the known cup capacitors Licher by a cover made of elastomer Material passed through a rivet contact. There a Immediate soldering on the elastomer cover is not possible the rivet contact has an on on the outside closing wire, which is only at a greater distance from the lid can be charged with hot solder. Come in addition, that the contact in the area of the cover and the assembly of the lid relatively cumbersome and is time consuming. The production technologies mentioned problems occur especially with small cup cones capacitors and therefore set a limit for one further miniaturization.

Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zu grunde, die bekannten Becherkondensatoren der eingangs angegebenen Art dahingehend zu verbessern, daß auch bei kleinen Kondensatoren eine einfachere Montage und eine zuverlässige Kontaktierbarkeit gewährleistet ist und daß die nach außen geführten Kathoden- und Anodenan schlüsse unmittelbar am Bechergehäuse bzw. an dessen Deckel schweißbar sind.Proceeding from this, the object of the invention reasons, the well-known cup capacitors of the beginning specified type to improve that even with small capacitors easier assembly and one reliable contactability is guaranteed and that the cathode and anode lead to the outside close directly on the cup housing or on its Lids are weldable.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird die im Patentanspruch 1 angegebene Merkmalskombination vorgeschlagen. Vorteil hafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.To solve this problem, that in claim 1 specified combination of features proposed. Advantage adhesive refinements and developments of the invention result from the dependent claims.

Die Erfindung geht von dem Gedanken aus, daß die Kon taktierung zwischen den Elektrodenanschlußelementen des kapazitiven Elements und dem Bechergehäuse bzw. dessen Deckel bei entsprechender Ausbildung der Kontaktstellen im Zuge der Montage ohne zusätzliche Kontaktierungs schritte erfolgen kann. Um dies zu erreichen, wird ge mäß der Erfindung vorgeschlagen, daß auf der Anoden stirnseite des kapazitiven Elements eine an ihrem Um fang mit einer Vielzahl von im Winkelabstand voneinan der angeordneten, axial verlaufenden Schneidrippen ver sehene Anoden-Kontaktscheibe angeordnet ist, die mit tels eines Zentrierzapfens von der betreffenden Seite und auf die eine Anodenanschlußkappe mit einem hülsen förmigen Ansatz unter Herstellung einer Klemm- und/oder Kaltschweißverbindung mit den Schneidrippen unter Her stellen eines elektrischen Kontakts mit dem Anodenan schlußelement aufgesteckt ist, und daß die Anodenan schlußkappe mit ihrem hülsenförmigen Ansatz in das Be chergehäuse eingreift und gegen dieses isoliert ist sowie einen von außen her zugänglichen Anschlußdeckel aufweist.The invention is based on the idea that the Kon tacting between the electrode connection elements of the capacitive element and the cup housing or its Cover with appropriate training of the contact points in the course of assembly without additional contacting steps can take place. To achieve this, ge proposed according to the invention that on the anodes face of the capacitive element one at its periphery start with a variety of angularly spaced the arranged, axially running cutting ribs ver see anode contact plate is arranged with centering pin from the side concerned and on the one anode connector cap with a sleeve shaped approach producing a clamp and / or Cold welding connection with the cutting ribs under Her make electrical contact with the anode closing element is attached, and that the anode end cap with its sleeve-shaped approach in the Be engages and is insulated against this as well as a connection cover accessible from the outside having.

Um einer Verformung des kapazitiven Elements im Zuge der Montage und einer dadurch bedingten internen Kurz schlußgefahr entgegenzuwirken, sind gemäß einer bevor zugten Ausgestaltung der Erfindung die Kathodenkontakt scheibe und die Anodenkontaktscheibe durch das Kernloch des kapazitiven Elements hindurch vorzugsweise über ih re Zapfen abstandshaltend und elektrisch isoliert un mittelbar oder mittelbar gegeneinander abgestützt. Dies kann beispielsweise dadurch bewirkt werden, daß minde stens einer der Zapfen mit seiner Stirnfläche gegen ei nen das Kernloch durchsetzenden, zumindest über einen Teil seiner Länge aus Isolatormaterial bestehenden, stiftartigen Abstandshalter anschlägt. Alternativ dazu kann mindestens einer der Zapfen in einen das Kernloch durchsetzenden, zumindest über einen Teil seiner Länge aus Isoliermaterial bestehenden hülsenförmigen Abstands halter eingreifen. Der Abstandshalter kann dabei an ei nem der Zapfen angeformt oder durch diesen gebildet sein. Dabei ist es möglich, daß der durch das Kernloch hindurchgreifende, beispielsweise an die Anodenkontakt scheibe angeformte Zapfen zugleich als Anodenanschluß element ausgebildet ist, indem er innerhalb des Kern lochs mit der Anode des kapazitiven Elements kontak tiert, vorzugsweise kaltverschweißt ist.To deform the capacitive element in the course the assembly and a resulting internal short To counteract the danger of closing, according to one before preferred embodiment of the invention, the cathode contact disc and the anode contact disc through the core hole of the capacitive element preferably over it right cone spaced and electrically insulated supported indirectly or indirectly against each other. This can be caused, for example, by mind at least one of the cones with its end face against egg NEN penetrating the core hole, at least over one Part of its length made of insulator material, pin-like spacer strikes. Alternatively can at least one of the pegs in a the core hole assertive, at least over part of its length sleeve-shaped spacing made of insulating material Intervene holder. The spacer can be egg molded on or formed by the pin be. It is possible that through the core hole reaching through, for example to the anode contact molded pegs at the same time as an anode connection element is formed by being inside the core holes with the anode of the capacitive element tiert, preferably cold-welded.

Bei vielen Anwendungsfällen wird das Anodenanschlußele ment jedoch als auf der Anodenstirnseite angeordnete Anodenfahne aus Aluminiumfolie ausgebildet sein, die zwischen den Schneidrippen der Kontaktscheibe und der Innenfläche der Anodenanschlußkappe eingeklemmt und mit diesen Bauteilen kaltverschweißt ist.In many applications, the anode connector However, as arranged on the anode face Anode flag can be formed from aluminum foil, the between the cutting ribs of the contact disc and the Clamped inner surface of the anode connection cap and with these components are cold welded.

Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß das Bechergehäuse eine vorgeformte, bodennahe quer schnittsverengende Sicke aufweist, deren Innendurchmes ser geringfügig kleiner als der Außendurchmesser der Kathodenkontaktscheibe im Bereich der Schneidrippen ist, und daß die Sicke eine von der Öffnungsseite aus in Richtung Becherboden konvergierende konische Auflauf schräge für die Schneidrippen der Kathodenkontaktschei be aufweist. Mit dieser Maßnahme kann die Kaltverschwei -ung der Kathodenanschlußelemente mit dem Bechergehäuse und der Kathodenkontaktscheibe im Zuge der Montage ohne zusätzlichen Verfahrensschritt erfolgen.A preferred embodiment of the invention provides that the cup housing has a pre-shaped, near-ground cross has a constricting bead, the inside diameter water slightly smaller than the outside diameter of the Cathode contact disk in the area of the cutting ribs and that the bead is one from the opening side Conical casserole converging towards the bottom of the cup bevel for the cutting ribs of the cathode contact plate be. With this measure, the cold welding -ung the cathode connection elements with the cup housing and the cathode contact disk in the course of assembly without additional process step.

Bei entsprechender Anwendung dieser Technik kann auch der Hülsenansatz der Anodenanschlußkappe eine vorge formte, querschnittsverengende Sicke aufweisen, dessen Innendurchmesser geringfügig kleiner als der Außendurch messer der Anodenkontaktscheibe im Bereich der Schneid rippen ist, so daß auch dort eine automatische Kaltver schweißung beim Aufstecken der Anodenanschlußkappe auf das kapazitive Element erfolgt.With appropriate application of this technique can also the sleeve approach of the anode connector cap a pre shaped, cross-sectional narrow bead, the Inner diameter slightly smaller than the outer diameter knife of the anode contact disk in the area of the cutting is ripping, so that there is also an automatic cold ver weld on when attaching the anode connection cap the capacitive element takes place.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist das Bechergehäuse im Abstand von der Becheröffnung eine als stirnseitiger Anschlag für den Hülsenansatz der Anodenanschlußkappe ausgebildete, vor geformte querschnittsverengende Sicke auf, deren Innen durchmesser größer als der Außendurchmesser der Katho denkontaktscheibe im Bereich der Schneidrippen ist. Letzteres ist notwendig, damit das mit der Kathodenkon taktscheibe bestückte kapazitive Element störungsfrei in das Bechergehäuse eingeführt werden kann.According to a further advantageous embodiment of the Invention has the cup housing at a distance from the Cup opening one as an end stop for the Sleeve approach of the anode terminal cap, before shaped cross-sectional narrow bead on the inside diameter larger than the outer diameter of the Katho the contact disc is in the area of the cutting ribs. The latter is necessary so that the cathode con capacitive element equipped with a clock disc, trouble-free can be inserted into the cup housing.

Um einen zuverlässigen und dichten, selbsthemmenden Be cherverschluß durch die Anodenanschlußkappe zu erzie len, wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß das Bechergehäuse eine von der Becheröffnung aus konisch konvergierende Mantelinnenfläche und die Anodenanschluß kappe im Bereich ihres Hülsenansatzes eine entsprechen de konische Außenfläche aufweist, wobei der Konuswinkel weniger als 3°, vorzugsweise ca. 1° beträgt. Dadurch wird eine lange Dichtstrecke erzielt, die einem uner wünschten Austrocknen des Kondensators entgegenwirkt. Für die Isolierung zwischen Anschlußkappe und Becherge häuse trägt die Anschlußkappe zumindest an ihrem in das Bechergehäuse eingreifenden Teil eine vorzugsweise als Schrumpfschlauch oder als Beschichtung ausgebildete Isolierschicht, die zusätzlich eine Dichtfunktion auf weist. Eine zusätzliche Sicherung der Anodenanschluß kappe im Bechergehäuse und eine weitere Verbesserung der Becherabdichtung kann dadurch erzielt werden, daß das Bechergehäuse einen die Anschlußkappe außenseitig formschlüssig übergreifenden Bördelrand aufweist.For a reliable and tight, self-locking Be to lock through the anode connection cap len, it is proposed according to the invention that Cup housing one conical from the cup opening converging inner surface of the jacket and the anode connection correspond to a cap in the area of their sleeve attachment de has a conical outer surface, the cone angle is less than 3 °, preferably about 1 °. Thereby a long sealing distance is achieved, which is un counteracts the desired drying of the capacitor. For the insulation between the connection cap and the cup housing carries the connection cap at least on your in Cup housing engaging part preferably as a Shrink tube or formed as a coating Insulating layer, which also has a sealing function points. An additional fuse for the anode connection cap in the cup housing and another improvement the cup seal can be achieved in that the cup housing and the connection cap on the outside positively overlapping flanged edge.

Vor allem bei der Oberflächenmontagetechnik (SMD) ist eine flache Bauweise des Kondensators von Vorteil. Um dies zu ermöglichen, weist das Bechergehäuse zweckmäßig einen ovalen oder langgestreckten Querschnitt und die Kontaktscheibe einen entsprechend ovalen Grundriß auf. Das kapazitive Element kann dabei ebenfalls einen ent sprechend ovalen Querschnitt mit im Querschnitt ovalem oder langgestrecktem Kernloch aufweisen, wobei die Zap fen der Kontaktscheiben und/oder der das Kernloch durch greifende Abstandshalter ebenfalls einen langgestreck ten oder ovalen Querschnitt aufweisen sollten. Alterna tiv dazu können in einem ovalen Bechergehäuse auch min destens zwei, im wesentlichen einen zylindrischen Quer schnitt aufweisende kapazitive Elemente vorgesehen wer den, wobei die Kontaktscheiben einen der Zahl der kapa zitiven Elemente entsprechende Anzahl von im Abstand voneinander angeordneten, in die Kernlöcher der kapazi tiven Elemente eingreifenden Zentrierzapfen aufweisen und die Kathoden- und Anodenanschlußelemente der ver schiedenen kapazitiven Elemente über die Kontaktschei ben parallel geschaltet sind.Especially when it comes to surface mounting technology (SMD) a flat design of the capacitor is an advantage. Around the cup housing expediently enables this an oval or elongated cross section and the Contact disc on a corresponding oval plan. The capacitive element can also ent speaking oval cross section with oval cross section or have elongated core hole, the Zap fen the contact washers and / or the core hole gripping spacers also an elongated th or oval cross-section. Alterna In addition, min at least two, essentially a cylindrical cross capacitive elements having cut the, the contact disks one of the number of kapa corresponding number of quotative elements at a distance arranged in the core holes of the kapazi tive elements engaging centering pin and the cathode and anode connection elements of the ver different capacitive elements via the contact ben are connected in parallel.

Da die Kernlöcher bei den als Folienwickel ausgebilde ten kapazitiven Elementen meist nicht exakt zylindrisch sind, ist es im Sinne einer Montageerleichterung vor teilhaft, wenn die Zentrierzapfen mit einer im wesent lichen pyramidenstumpfförmigen Spitze versehen sind und gegebenenfalls einen im wesentlichen dreieckigen Quer schnitt aufweisen.Since the core holes in the trained as a film wrap capacitive elements mostly not exactly cylindrical are, it is in the sense of an easier assembly partial if the centering pin with an essential Lichen truncated pyramid are provided and optionally a substantially triangular cross have cut.

Bei der Herstellung des erfindungsgemäßen Kondensators werden vorteilhafte folgende Verfahrensschritte nach einander durchgeführt:In the manufacture of the capacitor according to the invention are advantageous following steps performed each other:

- on the two faces of the capacitive element are each provided with a cutting rib cathode or anode disk attached;
- On the anode side there is also the metallic one Connection cap with its connection sleeve on the anodes contact disc if necessary under intermediate terminals an anode flag made of ductile mate rial (aluminum foil) and one Cold welded connection made;
- The pre-assembled capacitive element is in the cup housing is inserted and with its cathodes contact plate under intermediate terminals of the cathode ne and making a cold weld connection a bead near the bottom protruding into the cup postponed;
- At the same time, it is provided with an insulating layer Anode connector cap forming a seal Anode connector cap forming a seal Press fit near the container opening with the Container inner surface connected;
- Finally, the cup housing edge is under Herstel an additional form fit against the An flanged end cap edge.

Die wesentlichen Vorteile der erfindungsgemäßen Konden satorkonstruktion sindThe main advantages of the condensers according to the invention are satellite construction

- high temperature resistance due to the elimination of the elastomeric cup lids and the possibility of Use of shrink sleeves made of tetrafluoroethylene as insulator material;
- Long service life due to the large conical seal surface and the use of a metal lid is chemically neutral to the electrolyte holds;
- High resistance to shaking due to the two-sided Centering pin.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einiger in der Zeichnung in schematischer Weise dargestellter Ausfüh rungsbeispiele näher erläutert. Es zeigenIn the following the invention is illustrated by some in the Drawing shown in a schematic manner Rungsbeispiele explained in more detail. Show it

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein erstes Ausführungs beispiel eines Becherkondensators; Figure 1 is a longitudinal section through a first embodiment example of a cup capacitor.

Fig. 1b einen Schnitt entlang der Schnittlinie I-I der Fig. 1; FIG. 1b shows a section along section line II of FIG. 1;

Fig. 2 einen Längsschnitt durch ein zweites Ausführungs beispiel eines Becherkondensators; Figure 2 shows a longitudinal section through a second embodiment example of a cup capacitor.

Fig. 3 einen Längsschnitt durch ein drittes Ausführungs beispiels eines Becherkondensators; Figure 3 is a longitudinal section through a third embodiment example of a cup capacitor.

Fig. 4a einen Längsschnitt durch einen Becherkondensator mit flachem Bechergehäuse und ovalem Kondensa torwickel; Figure 4a is a longitudinal section through a cup capacitor with a flat cup housing and oval capacitor Torwickel.

Fig. 4b einen Schnitt entlang der Schnittlinie IV-IV der Fig. 4a; FIG. 4b shows a section along the section line IV-IV of Fig. 4a;

Fig. 5a einen Längsschnitt durch einen Becherkondensa tor mit flachem Bechergehäuse und zwei zylin drischen Kondensatorwickeln; Figure 5a shows a longitudinal section through a Becherkondensa tor with a flat cup housing and two cylindrical capacitor coils.

Fig. 5b einen Schnitt entlang der Schnittlinie V-V der Fig. 5a. Fig. 5b is a sectional view taken along the section line VV of Fig. 5a.

Die in der Zeichnung dargestellten Becherkondensatoren sind als Elektrolytkondensatoren ausgebildet. Sie be stehen im wesentlichen aus einem Bechergehäuse 10 aus Aluminium, mindestens einem Kondensatorwickel als kapa zitives Element 12, zwei an den Stirnseiten des Konden satorwickels angeordneten Kontaktscheiben 14, 16 aus Aluminium, sowie einer das Bechergehäuse 10 auf der Seite der Becheröffnung 18 verschließenden Anodenan schlußkappe 20 aus Aluminium.The cup capacitors shown in the drawing are designed as electrolytic capacitors. They essentially consist of a cup housing 10 made of aluminum, at least one capacitor winding as a capacitive element 12 , two contact disks 14 , 16 made of aluminum arranged on the end faces of the capacitor capacitor, and also a cup housing 10 on the side of the cup opening 18 closing anode cap 20 made of aluminum.

Der Kondensatorwickel weist eine vorstehend und nach folgend als Kernloch 22 bezeichnete durchgehende hohle Wickelseele auf, in die die Kontaktscheiben 14, 16 mit senkrecht überstehenden, im Querschnitt im wesentlichen dreieckigen Zentrierzapfen 24, 26 eingreifen. Die Kon taktscheiben 14, 16 sind über ihre Zentrierzapfen 24, 26 und gegebenenfalls einen Abstandshalter 28 durch das Kernloch 22 hindurch gegeneinander abgestützt und iso liert. Im Falle der Ausführungsbeispiele nach Fig. 1, 4 und 5 sind die Abstandshalter 28 als Stifte aus isolie rendem Material, beispielsweise Kunststoff oder Hartpa pier, ausgebildet, gegen deren Stirnflächen die Zen trierzapfen mit ihren Spitzen abgestützt sind. Im Falle des in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiels ist als Abstandshalter 28 ein sich über die gesamte Länge des Kernlochs 22 erstreckendes Kunststoff- oder Hartpapier röhrchen vorgesehen, das an seinen Enden gegen die ein ander zugewandten Breitseitenflächen der Kontaktschei ben 14, 16 anliegt und in dessen Hohlraum 30 die Zen trierzapfen 24, 26 von den beiden Enden her eingreifen. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 greift der ano denseitige Zentrierzapfen 26 annähernd durch das gesam te Kernloch hindurch. Es kann dort unmittelbar mit der Anodenfolie des Kondensatorwickels 12 beispielsweise durch Kaltverschweissen kontaktiert werden und damit zugleich als Anodenanschlußelement 32 fungieren. Für die Isolierung und Abstandseinstellung ist hier zusätz lich eine an der Stirnseite des Zentrierzapfens 26 an geordnete Isolierscheibe 34 vorgesehen, gegen die von der anderen Seite her die Spitze 24′ des kathodenseiti gen Zentrierzapfens 24 anschlägt.The capacitor winding has a continuous hollow winding core, referred to above and below as the core hole 22 , in which the contact disks 14 , 16 engage with vertically projecting centering pins 24 , 26 which are essentially triangular in cross section. The contact disks 14 , 16 are supported by their centering pin 24 , 26 and optionally a spacer 28 through the core hole 22 through each other and iso liert. In the case of the embodiments according to FIGS. 1, 4 and 5 the spacers 28 are formed as pins made of isolie rendem material, for example plastic or Hartpa pier, against whose end faces the Zen trier pins are supported with their tips. In the case of the embodiment shown in FIG. 3, a plastic or hard paper tube extending over the entire length of the core hole 22 is provided as a spacer 28 , which at its ends bears against the other facing broad side surfaces of the contact disks 14 , 16 and in the latter Cavity 30 the Zen trier 24 , 26 engage from both ends. In the embodiment of FIG. 2, the ano-side centering pin 26 engages approximately through the entire core hole. There it can be contacted directly with the anode foil of the capacitor winding 12, for example by cold welding, and thus at the same time function as an anode connection element 32 . For the insulation and distance adjustment here is an additional Lich provided on the end face of the centering pin 26 on the insulating plate 34 , against which from the other side the tip 24 'of the cathode side gene centering pin 24 strikes.

Die Kontaktscheiben 14, 16 sind an ihrem Umfang mit ei ner Vielzahl von in gleichen Winkelabständen voneinan der angeordneten, spitz zulaufenden Schneidrippen 36 versehen, die bei der Montage zu einer Kaltverschwei ßung und Kontaktbildung mit dem Bechergehäuse 10 bzw. der Anodenanschlußkappe 20 führen. Zu diesem Zweck ist im Bechergehäuse 10 in der Nähe des Becherbodens 38 ei ne querschnittsverengende Sicke 40 in den Bechermantel 42 eingeformt, deren Innendurchmesser geringfügig klei ner als der durch die Schneidkanten der Schneidrippen 36 gebildete Durchmesser der Kathodenkontaktscheibe 14, ist und die eine in Richtung Becherboden weisende ko nisch konvergierende Auflaufschräge 44 für die Schneid rippen 36 aufweist. Wenn nun vor dem Einführen des Kon densatorwickels 12 zusätzlich die aus duktiler Alumini umfolie bestehenden Kathodenfahnen 46 zur Bodenseite hin über die Schneidrippen 36 gezogen werden, so werden diese beim Aufschieben auf die Sicke 40 unter Herstel lung einer Kaltschweißverbindung im Bereich der Sicke 40 über die Kathodenkontaktscheibe mit dem Bechergehäu se 10 verbunden.The contact disks 14 , 16 are provided on their circumference with egg ner a plurality of at equal angular intervals voneinan arranged, tapered cutting ribs 36 , which lead to a cold welding and contact formation with the cup housing 10 and the anode connection cap 20 during assembly. To this end, the cup bottom is in the cup housing 10 near formed 38 ei ne querschnittsverengende bead 40 into the cup liner 42 whose inner diameter is slightly klei ner than that formed by the cutting edges of the cutting ribs 36 diameter of the cathode contact washer 14 and the one in the direction of the cup base pointing ko niche converging ramp 44 for the cutting ribs 36 . If the cathode flags 46 made of ductile aluminum foil are additionally drawn towards the bottom over the cutting ribs 36 before the condenser winding 12 is inserted, they are pushed onto the bead 40 to produce a cold welded connection in the bead 40 area over the cathode contact disk connected to the Bechergehäu 10 .

Ähnlich funktioniert die Kontaktierung auf der Anoden seite, wenn dort, wie in den Fig. 1, 3, 4 und 5, Ano denfahnen 48 aus duktiler Aluminiumfolie vorgesehen und über die Schneidrippen 36 der Anodenkontaktscheibe 16 gezogen sind. In diesem Falle weist die Anodenanschluß kappe 20 im Bereich eines hülsenförmigen Ansatzes 50 eine umlaufende Sicke 52 auf, deren Innendurchmesser geringfügig kleiner als der durch die Schneidkanten der Schneidrippen 36 der Anodenkontaktscheibe 16 gebildete Außendurchmesser ist. Beim Aufschieben der Anodenan schlußkappe 20 auf die Anodenkontaktscheibe 16 werden die Anodenfahnen 48 über die Schneidrippen 36 mit der Innenfläche des hülsenförmigen Ansatzes 50 der Anoden anschlußkappe 20 kaltverschweißt und elektrisch kontak tiert. Im Falle des Ausführungsbeispiels nach Fig. 2 wird ebenfalls durch Kaltverschweißen eine elektrische Verbindung zwischen dem als Anodenanschlußelement 32 dienenden Zentrierzapfen 26 und der Anschlußkappe 20 hergestellt.The contacting on the anode side works similarly if there, as in FIGS . 1, 3, 4 and 5, anode flags 48 made of ductile aluminum foil are provided and pulled over the cutting ribs 36 of the anode contact disk 16 . In this case, the anode connection cap 20 in the region of a sleeve-shaped extension 50 has a circumferential bead 52 , the inside diameter of which is slightly smaller than the outside diameter formed by the cutting edges of the cutting ribs 36 of the anode contact disk 16 . When pushing the anode cap 20 onto the anode contact disk 16 , the anode tabs 48 are cold-welded and electrically contacted via the cutting ribs 36 with the inner surface of the sleeve-shaped extension 50 of the anode connector cap 20 . In the case of the exemplary embodiment according to FIG. 2, an electrical connection between the centering pin 26 serving as the anode connecting element 32 and the connecting cap 20 is likewise produced by cold welding.

Der Behälter ist öffnungsseitig leicht konisch mit ei nem Konuswinkel von ca 1° ausgebildet, während die Ano denanschlußkappe 20 im Bereich ihres hülsenförmigen An satzes 50 einen entsprechenden Konus aufweist. Damit kann beim Einführen des Kondensatorwickels 12 zwischen der Anodenanschlußkappe 20 und dem Bechergehäuse 10 ein selbsthemmender dichter Preßsitz hergestellt werden. Die Sicke 54 im Behältermantel 42 bildet dabei einen stirnseitigen Anschlag für die Anodenanschlußkappe 20. Zur Isolation ist die Anodenanschlußkappe 20 mit einer Schrumpffolie 56 überzogen, die zusätzlich eine Dicht funktion übernimmt. Zur formschlüssigen Sicherung der Anodenanschlußkappe 20 im Bechergehäuse 10 ist der Rand 58 des Bechergehäuses gegen den Rand der Anodenanschluß kappe 20 umgebördelt. Am Becherboden 38 und am Deckel teil 60 der Anodenanschlußkappe 20 befindet sich jeweils ein nach außen überstehender Anschlußzapfen 62, 64 zur Herstellung einer externen elektrischen Verbindung.The container is slightly conical on the opening side with a cone angle of approx. 1 °, while the anode dencapping cap 20 has a corresponding cone in the region of its sleeve-shaped set 50 . Thus, a self-locking tight press fit can be produced when the capacitor winding 12 is inserted between the anode connection cap 20 and the cup housing 10 . The bead 54 in the container jacket 42 forms an end stop for the anode connection cap 20 . For insulation, the anode connection cap 20 is covered with a shrink film 56 , which additionally assumes a sealing function. For positive locking of the anode connection cap 20 in the cup housing 10 , the edge 58 of the cup housing is crimped against the edge of the anode connection cap 20 . On the bottom of the cup 38 and on the cover part 60 of the anode connection cap 20 there is in each case an outwardly projecting connection pin 62 , 64 for establishing an external electrical connection.

Bei dem in Fig. 4a und b gezeigten Ausführungsbeispiel ist ein flaches Bechergehäuse 10 vorgesehen, dessen Einbauteile, wie Kondensatorwickel 12, Kontaktscheiben 14, 16 und Anodenanschlußkappe 20, einen entsprechend ovalen Umriß aufweisen. Auch die Zentrierzapfen 24, 26 und der Abstandshalter 28 weisen einen entsprechend langgestreckten Umriß auf.In the exemplary embodiment shown in FIGS . 4a and b, a flat cup housing 10 is provided, the installation parts of which, such as capacitor winding 12 , contact disks 14 , 16 and anode connection cap 20 , have a correspondingly oval outline. The centering pins 24 , 26 and the spacer 28 also have a correspondingly elongated outline.

Bei dem in Fig. 5a und b gezeigten Ausführungsbeispiel sind in einem flachen Bechergehäuse 10 zwei nebeneinan der angeordnete zylindrische Kondensatorwickel 12 vor gesehen. Die ovalen Kontaktscheiben 14, 16 weisen je weils zwei im Abstand voneinander angeordnete Zentrier zapfen 24, 26 auf, die in die mit Abstandshaltern 28 bestückten Kernlöcher 22 der beiden Kondensatorwickel 12 eingreifen.In the embodiment shown in Fig. 5a and b are seen in a flat cup housing 10 two next to each other arranged cylindrical capacitor winding 12 before. The oval contact disks 14 , 16 each have two spaced centering pins 24 , 26 which engage in the core holes 22 equipped with spacers 28 of the two capacitor windings 12 .

Zusammenfassend ist folgendes festzustellen: Die Erfin dung bezieht sich auf einen Kondensator mit einem Be chergehäuse 10, mit mindestens einem im Bechergehäuse 10 angeordneten, an der einen Stirnseite mindestens eine Kathodenfahne 46 und an der anderen Stirnseite mindestens eine Anodenfahne 48 aufweisenden, mit einem durchgehenden Kernloch 22 versehenen Kondensatorwickel 12. In summary, the following can be stated: The inven tion relates to a capacitor with a Be chergehäuse 10 , with at least one arranged in the cup housing 10 , on one end face at least one cathode lug 46 and on the other end face having at least one anode lug 48 , with a continuous core hole 22 provided capacitor winding 12 .

Auf der Kathodenstirnseite des kapazitiven Elements 12 ist eine mittels eines Zentrierzapfens 24 in das Kernloch 22 eingreifende, an ihrem Umfang mit einer Vielzahl von im Winkelabstand voneinander angeordneten, axial verlaufenden Schneidrippen 36 versehene Kathoden kontaktscheibe 14 angeordnet, während auf der Anoden stirnseite des kapazitiven Elements 12 eine an ihrem Umfang ebenfalls mit Schneidrippen 36 versehene Anoden kontaktscheibe 16 angeordnet ist, die mittels eines Zentrierzapfens 26 von der betreffenden Seite aus in das Kernloch 22 des kapazitiven Elements 12 eingreift. Die Kathodenfahne 46 ist zwischen den Schneidrippen 36 der Kathodenkontaktscheibe 14 und der Innenfläche des Bechergehäuses 10 unter Herstellung einer Kaltschweiß verbindung eingeklemmt. Andererseits ist das Anodenan schlußelement zwischen den Schneidrippen 36 der Anoden kontaktscheibe 16 und der Innenfläche einer Anodenan schlußkappe 20 unter Herstellung einer Kontaktschweiß verbindung eingeklemmt. Die Anodenanschlußkappe 20 greift ihrerseits in das Bechergehäuse isolierend ein und weist eine von außen her für einen elektrischen Anschluß zugänglichen Anschlußdeckel 60 auf.Arranged on the cathode end of the capacitive element 12 is a cathode contact disk 14 which engages in the core hole 22 by means of a centering pin 24 and is provided on its circumference with a plurality of axially extending cutting ribs 36 arranged at an angular distance from one another, while on the anode end of the capacitive element 12 an anode contact disk 16, which is also provided with cutting ribs 36 on its circumference, is arranged, which engages by means of a centering pin 26 from the relevant side into the core hole 22 of the capacitive element 12 . The cathode flag 46 is clamped between the cutting ribs 36 of the cathode contact disk 14 and the inner surface of the cup housing 10 to produce a cold welding connection. On the other hand, the anode connection element between the cutting ribs 36 of the anode contact disk 16 and the inner surface of an anode connection cap 20 is clamped to produce a contact weld connection. The anode connection cap 20 in turn engages in an insulating manner in the cup housing and has a connection cover 60 which is accessible from the outside for an electrical connection.

Claims

1. capacitor with a cup housing ( 10 ), preferably made of aluminum, with at least one in the Be chergehäuse ( 10 ) arranged on one end face at least one cathode connection element ( 46 ) and on the other end face at least one anode connection element ( 32 , 48 ) having, provided with a continuous core hole (22), vorzugswei se ment as a foil winding constructed capacitive Ele (12) and arranged with one on the Kathodenstirnseit of the capacitive element (12) of the respective side by means of a Zentrierzap fens (24) the core hole (22) engaging on its periphery with a plurality of Wickelab stood from each other arranged, axially extending cutting ribs (36) cathode contact ticket provided be (14), which preferably flag-like ductile le cathode terminal member (46) rib between the cutter (36) the cathode contact disk ( 14 ) and the inner surface of the cup housing ( 10 ) are clamped and v It is preferably cold-welded to these, since it is characterized in that an anode contact disk is provided on the anode end face of the capacitive element ( 12 ) on its circumference with a plurality of axially extending cutting ribs ( 36 ) which are arranged at a winding spacing from one another and which is arranged by means of a centering pin ( 26 ) engages from the relevant side in the core hole ( 22 ) of the capacitive element ( 12 ), and on which an anode connection cap ( 20 ) with a sleeve-shaped set ( 50 ) to produce a clamp and / or cold weld connection with the cutting ribs and making electrical contact with the anode connection element ( 32 , 48 ), and that the anode connection cap ( 20 ) engages with its sleeve-shaped approach ( 50 ) in the cup housing ( 10 ) and is insulated against this and one of externally accessible connection cover ( 60 ).

2. Capacitor according to claim 1, characterized in that the cathode contact disk ( 14 ) and the anode contact disk ( 16 ) through the core hole ( 22 ) preferably through their centering pin ( 24 , 26 ) are spaced and electrically insulated directly or indirectly supported against each other .

3. Capacitor according to claim 2, characterized in that at least one of the centering pin ( 24 , 26 ) with its end face against a core hole ( 22 ) penetrating, at least over part of its length made of insulating material, pin-shaped spacers ( 28 ) strikes.

4. A capacitor according to claim 2 or 3, characterized in that at least one of the pins in a through the core hole ( 22 ) penetrating, at least over part of its length of insulating material existing sleeve-shaped spacers ( 28 , 30 ) engages.

5. Capacitor according to one of claims 2 to 4, characterized in that the spacer ( 28 ) on one of the centering pin ( 26 ) is formed or formed by this.

6. Capacitor according to claim 5, characterized in that the through the core hole ( 22 ) passing through, to the anode contact disk ( 16 ) is formed centering pin ( 26 ) at the same time as an anode connection element ( 32 ) is formed and within the core hole ( 22nd ) contacted with the anode of the capacitive element ( 12 ), preferably cold-welded.

7. Capacitor according to one of claims 1 to 6, characterized in that the anode connecting element ( 48 ) is designed as an anode on the anode face arranged anvil, which ribs between the cutting ( 36 ) of the anode contact disk ( 16 ) and the inner surface of the anode connecting cap ( 20 ) is clamped and / or cold welded.

8. Capacitor according to one of claims 1 to 7, characterized in that the cup housing ( 10 ) has a preformed near-ground cross-sectional constriction bead ( 40 ) whose inner diameter is slightly smaller than the outer diameter of the cathode contact disc ( 14 ) in the region of the cutting ribs ( 36 ) is.

9. A capacitor according to claim 8, characterized in that the bead ( 40 ) from the opening side in the direction of the cup bottom ( 38 ) converging ko African ramp ( 44 ) for the cathode contact disc ( 14 ).

10. Capacitor according to one of claims 1 to 9, characterized in that the cup housing ( 12 ) at a distance from the cup opening ( 18 ) as an end stop for the sleeve shoulder ( 50 ) of the anode connection cap ( 20 ) formed, pre-shaped cross-sectional narrowing bead ( 54 ), the inside diameter of which is larger than the outside diameter of the cathode contact disk ( 14 ) in the region of the cutting ribs ( 36 ).

11. Capacitor according to one of claims 1 to 10, characterized in that the sleeve extension ( 50 ) of the anode connection cap ( 20 ) has a preformed cross-sectional narrowing bead ( 52 ), the inner diameter of which is slightly smaller than the outer diameter of the anode contact disk ( 16 ). Be in the cutting ribs ( 36 ).

12. Capacitor according to one of claims 1 to 11, characterized in that the cup housing ( 10 ) from the cup opening ( 18 ) from conically converging jacket inner surface and the sleeve extension ( 50 ) of the anode connection cap ( 20 ) has a corresponding de conical outer surface , wherein the cone angle is less than 3 °, preferably about 1 °.

13. Capacitor according to one of claims 1 to 12, characterized in that the anode connection cap ( 20 ) carries at least on its in the cup housing a gripping part preferably as a shrink tube ( 56 ) or a coating formed insulating layer.

14. Capacitor according to one of claims 1 to 13, characterized in that the cup housing ( 10 ) has a positive overlapping Börtelrand ( 58 ) on the outside of the anode connection cap ( 20 ).

15. Capacitor according to one of claims 1 to 14, characterized in that the cup housing ( 10 ) has an oval cross section and the contact disks ( 14 , 16 ) have a corresponding oval outline.

16. A capacitor according to claim 15, characterized in that the capacitive element ( 12 ) has a corresponding oval cross-section with a cross-section elongated core hole ( 22 ), and that the Zen trier pin ( 24 , 26 ) of the contact disks ( 14 , 16th ) and / or the core hole ( 22 ) reaching through from spacers ( 28 ) have an elongated or oval cross section.

17. A capacitor according to claim 15, characterized in that at least two juxtaposed in the Becherge housing ( 10 ), a substantially zy-cylindrical cross-section having capacitive elements ( 12 ) are provided that the contact disks ( 14 , 16 ) one of the number the capacitive elements corresponding number of spaced from each other, in the core holes ( 22 ) of the capacitive elements centering pins ( 24 , 26 ), and that the cathode and anode connection elements ( 46 ; 32 , 48 ) of the various capacitive elements are connected in parallel via the contact disks ( 14 , 16 ).

18. Capacitor according to one of claims 1 to 17, characterized in that the centering pins ( 24 , 26 ) have a substantially triangular cross section with a pyramidal tip ( 24 ', 26 ').

19. A method for producing a capacitor accordingly claims 1 to 18, characterized in that on the two end faces of the capacitive element ( 12 ) each with a cutting ribs ( 36 ) provided cathode and anode contact disk ( 14 , 16 ) attached and on the anode side, a metallic connection cap ( 20 ) with its connecting sleeve ( 50 ) onto the anode contact disk ( 16 ), where appropriate, with the interposition of an anode tab there, where a cold welded connection is pushed on, so that the capacitive element ( 12 ) pre-assembled in this way Cup housing inserted and with its cathode contact disc ( 14 ) with intermediate clamps of the Ka thodenanschlußelements ( 46 ) and making a cold welded connection is pushed onto a bead ( 40 ) projecting near the inside of the cup, and that at the same time the anode connection cap ( 20 ) provided with an insulating layer ( 56 ) ) with the formation of a press itzes with the container jacket is connected, and that afterwards the cup housing edge ( 58 ) is flanged against the edge of the connecting cap.