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(11) | EP 0 871 267 A1 |
| (12) | EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG |
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| (54) | Hochspannungselektroden-Anordnung |
| (57) Die Erfindung bezieht sich auf eine Hochspannugselektrodenanordnung mit einer Vielzahl
von zueinander parallel angeordneten Keramiksubstratwiderständen die in einer Nut
eines Isolierstoffkörpers eingebracht sind, und miteinander durch eine elektrisch
leitfähige Kontaktfeder mechanisch fixiert und elektrisch verbunden werden. Um eine solche Hochspannugselektrodenanordnung (1) möglichst kostengünstig herstellen zu können, weist erfindungsgemäss der Isolierstoffkörper (2) eine Nut (3) auf, in welche die Keramiksubstratwiderstände (20, 25) eingebracht und durch eine Kontaktfeder (4) mechanisch fixiert und elektrisch kontaktiert werden. Die Keramiksubstratwiderstände (20, 25) weisen auf zumindest einer Seite einen aufgedruckten Dickschichtwiderstadsmeander (22) auf, der mit der oberflächenmontierbaren Emissionsspitze (21) einerseits und mit der Kontaktfläche (23) andererseits elektrisch verbunden, vorzugsweise verlötet ist. Der Keramiksubstratwiderstand (20, 25) weist im Bereich hinter der Emissionsspitze (21) eine Sollbruchstelle (24) auf, die durch abbrechen nach dem fixieren die Emmissionsspitze als freie Spitze über die Oberkante des Keramiksubstratwiderstands und des Vergußes ragen läßt. Die Keramiksubstratwiderstände (20, 25) und die Kontaktfeder (4) werden im Isolierstoffkörper (2) durch die Vergußmasse (5) dauerhaft in Form- und Kontaktschluß gehalten. |
[0001] Die vorliegende Erfindung liegt auf dem Gebiet der Herstellung von Hochspannungselektrodenanordnungen, die als Entlade- oder Aufladeelektroden in verschiedensten Anwendungen Verwendung finden.
[0002] Solche Hochspannungselektroden sind in einer Vielzahl verschiedener Ausführungen und Anordnungen bekannt. Allen Ausführungen ist dabei der Einbau von verschiedenen, miteinander elektrisch leitend verbundenen, vorzugsweise verlöteten, in einem lsolierstoffkörper eingebrachten Komponenten, gemeinsam.
[0003] So ist aus DE 27 13 334 bekannt, daß einzelne Hochspannungswiderstände versehen mit Emissionsspitzen in ein lsolierstoffkörper so eingebaut werden, daß über die freistehenden lonisationsspitzen mittels Koronaentladung, Ladung übertragen werden kann.
[0004] Die Herstellung der, nach dem Stand der Technik bekannten Hochspannungselektrodenanordnungen ist vergleichsweise aufwendig, da die einzelnen Komponenten wie Hochspannungswiderstände, Emissionsspitzen, gedruckte Schaltungen und Verbindungselemente in Handarbeit entweder direkt in einen lsolierstoffkörper eingebaut werden, oder außerhalb zu einem Halbfabrikat zusammengebaut werden, um dann in den lsolierstoffkörper eingebaut zu werden. Die Verbindung zwischen den einzelnen Komponenten, einer nach dem Stand der Technik gebauten Elektrodenanordnung, erfolgt in Krimp- Schraub oder vorzugsweise in Löttechnik. Die so durch Handarbeit erstellten Verbindungen der einzelnen Komponenten untereinander, bzw. das Herstellen der Halbfabrikate und deren Einbau in ein lsolierstoffkörper, stellen den kostenintensivsten Anteil bei den nach dem Stand der Technik bekannten Hochspannungselektrodenanordnungen dar.
[0005] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine gattungsgemässe Hochspannungselektrodenanordnung weniger aufwendig zu gestalten.
[0006] Diese Aufgabe wird bei der gattungsgemässen Hochspannungselektrodenanordnung gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs erfindungsgemäss durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst.
[0007] Erfindungsgemäß ergibt sich also ein lsolierstoffkörper in beliebiger Form mit integrierter Nut, in den eine Kontakffeder aus elektrisch leitfähigem Material so eingebracht ist, daß eine Vielzahl von einzelnen bzw. Gruppen von vorzugsweise rechteckförmigen Keramiksubstratwiderständen, senkrecht zur Längsstreckung des lsolierstoffkörpers eingeschoben werden können. Dadurch werden die Keramiksubstratwiderstände durch die Kontakffeder, mit gleichmäßigen Flächenanpressdruck auf die Kontaktfläche, in der Nut mechanisch fixiert, senkrecht ausgerichtet und gleichzeitig elektrisch miteinander verbunden. Der Verguß hält nach dem Aushärten die erfindugsgemäß hergestellte Hochspannungselektrodenanordnung dauerhaft in Form- und Kontaktschluß.
[0008] Als Hochspannungswiderstand dienen vorzugsweise einzelne oder Gruppen von vorwiegend rechteckförmigen Keramiksubstratwiderständen, die auf zumindest der einen Seite des Keramiksubstrats eine oder mehrere oberflächenmontierbare Emissionsspitzen, verbunden mit einem Dickschichtwiderstandsmeander, verbunden mit einer Kontaktfläche aufweisen. In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung werden die Keraiksubstrate beidseitig bestückt und durch eine Durchkontaktierung im Bereich der Kontaktfläche werden Vorder- und Rückseite miteinander elektrisch verbunden.
[0009] Ferner weist das Keramiksubstrat erfindungsgemäss, im Bereich zwischen Widerstandsmeander und oberflächenmontierbarer Emissionsspitze eine Sollbruchstelle im Keramiksubstrat auf, die nach der Fixierung im lsolierstoffkörpers abgebrochen wird und die Emissionsspitze als freie Spitze über die Oberfläche der Vergussmasse ragen läßt.
[0010] Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemässen Hochspannungselektrodenanordnung besteht darin, daß sämtliche durch Handarbeit hergestellten Verbindungstechniken, bzw. das aufwendige herstellen von Halbfabrikaten entfallen kann.
[0011] Mit diesem Grundprinzip der Erfindung ist es möglich, eine Hochspannungselektrodenanordnung, mit frei wählbarem Emissionsspitzen- und Widerstandsrastermass, nahezu endlos in verschiedene Formen von lsolierstoffkörpern halb- bzw. vollautomatisch zu bestücken, wodurch gesamthaft die Gestehungskosten erheblich verringert werden.
Hierzu 1 Seite Zeichnungen.
[0012] Zur Erläuterung der Erfindung ist in Fig. 1 bis 3 ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Hochspannungselektrodenanordnung in Ihren verschiedenen Stadien der Herstellung wiedergegeben.
- die Kontakffeder (4) eine Ringfeder mit ovalen, schrägliegenden Windungen ist.
- die Kontakffeder (4) Federkräfte in axialer sowie in radialer Richtung ausübt.
-die Keramiksubstratwiderstände (20,25) einzeln, gruppenweise oder alle miteinander durch die Kontakffeder (4) verbunden sind.
-daß zwischen der Kontakffeder (4) und der Emissionsspitze (21) ein ohmscher Widerstand oder ein Kondensator angeordnet ist.
dadurch gekennzeichnet, daß
die der Emissionsspitze (21) gegenüberliegende Kontaktfläche (23) durch die Kontakffeder (4) in gleichmäßiger Flächenpressung gegen die Innenwand der Nut (3) gepreßt wird.
dadurch gekennzeichnet, daß
die in Kontakffeder (4) eine Lamellenfeder, oder eine Blattfeder, oder eine rundgewickelte Blattfeder, oder eine Ringfeder ist.
dadurch gekennzeichnet, daß
-der Keramiksubstratwiderstand (20,25) einen in Dickschichttechnik aufgebrachten Widerstandsmeander (22) besitzt, der an seiner einen Seite mit einer oberflächenmontierbaren Emissionsspitze (21) , und an seiner anderen Seite mit einer elektrisch leiffähigen Kontaktfläche (23) verbunden ist.
dadurch gekennzeichnet, daß
-der Keramiksubstratwiderstand (20,25) im Substrat eine Sollbruchstelle (24) enthält, die nach dem Abbrechen die Emissionsspitze (21) als freie Spitze über die Substratkannte und den Verguß (5) ragen läßt.
dadurch gekennzeichnet, daß
-der Keramiksubstratwiderstand (20) auf seiner Vorder- und Rückseite einen in Dickschichttechnik aufgebrachten Widerstandsmeander (22) besitzt, der an seiner einen Seite mit einer oberflächenmontierbaren Emissionsspitze (21) und an seiner anderen Seite mit einer elektrisch leiffähigen Kontaktfläche (23) verbunden ist und die Kontakt flächen eine Durchkontaktierung besitzen.
dadurch gekennzeichnet, daß
-das Keramiksubstrat ein- oder beidseitig, anstelle des Widerstandsmeanders (22) ein Keramikscheiben- oder Chipkondensator mit hoher Spannungsfestigkeit aufgebracht ist.
dadurch gekennzeichnet, daß
-die Vergußmasse, zumindest im Bereich der Kontakffeder (4) und der Kontaktfläche (23) nach dem Aushärten eine Restkompressibilität von 30 bis 100 Shore beibehält.