INTERFERENCE SUPPRESSION FILTER

Abstract: 1. An interference suppression filter, in particular a mains supply line filter for radio interference suppression in electrical devices and machines connected in single-phase and multiphase, with interference suppression chokes and interference suppression capacitors, in particular HF-earth-contacted Y-capacitors inserted in a metal container (1) closed by a metal cover (3) connected to the container walls by ultrasonic spot welding and which contains openings (7, 21) for electrical cables and cable plugs, where at least one of the cables is equipped with a protective conductor (5) electrically contacting the metal container (1) via an earth conductor (10) or the plug housing has a protective conductor terminal, characterised in that end (13) of the earth conductor (10) which is in electrical contact with the metal container (1) is of flat formation, is clamped between the inner wall of the metal container and the metal cover (3), and is connected by ultrasonic spot-welding to the metal container and the metal cover.

Description: Entstörfilter Die Erfindung betrifft ein Entstörfilter, insbesondere Netzleitungsfilter zur Funkentstörung von ein- und mehrphasigen angeschlossenen elektrischen Geräten und Maschinen, mit Entstördrosseln und Entstörkondensatoren, insbesondere HF-massekontaktierten Y-Kondensatoren, die in einen Metallbecher eingesetzt sind, der durch einen durch Ultraschall-Punktschweissen mit der Becher- wandung verbundenen Metalldeckel verschlossen ist, und Durchführungen für elektrische Kabel bzw. Kabelstecker aufweist, von denen mindestens eines der Kabel mit einem Schutzleiter ausgerüstet ist, bzw. das Al-Gehäuse mit einem SchutzleiteranschluB, insbesondere mit einem Flachstecker z. B. gern. DIN 46244, ausgestattet ist, der über eine Masseleitung mit dem Metallbecher galvanisch kontaktiert ist. In üblichen Entstörfiltern erfolgt die Masseverbindung zwischen dem Schutzleiter und Metallbecher durch KuDfer- drähte von z. B. 1, 2 mm Durchmesser, wobei die KontaR- tierung mit dem Metallbecher in Nähe der Kabeldurchführung durch den Metallbecher liegt. Angestrebt wird zusätzlich eine möglichst kurze Masseverbindung der Gehäuse der Entstörkondensatoren, insbesondere Y Kondensatoren, mit dem Metallbecher. Zur Dämpfung hochfrequenter Störströme bzw. Störsignale ist die Masseleitung dabei durch zwei Ferrit-Rohrkerne geführt. Die Metallbecher wurden bislang aus lötbaren Werkstoffen gefertigt und die Masseleitung durch Löten oder Schrauben mit dem Metallbecher verbunden. Mit zunehmender Verkleinerung der Entstörfilter und mit Steigerung ihrer Stückzahl wurde jedoch auf die kostengünstigeren, fliessgepressten Aluminiumbecher umgestellt und die Verbindung der Masseleitung mit dem Aluminiumbecher über ultraschallgeschweisste Kupferlötösen geschaffen. Die Verbindung des Metallbechers, der als Behälter für das fertig montierte und in Vergussmasse, z. 5. Epoxidharz, eingebettete Entstörfilter dient, mit einem zwecks eines hochfrequenzdichten Abschlusses aus Aluminium bestehenden Deckels, erfolgt dabei gleichfalls durch Ultraschall-Punktschweissen. Nur durch Ultraschallschweissen lässt sich nämlich ein sicherer Schweisskontakt zwischen Aluminium und Kupfer und zwischen anderen lötbaren Werkstoffen erreichen. Diese Art der Montage der Masseleitun.g ist insbesondere auch für Entstör- filter mit sogenannter UL-Dimensionierung sehr aufwendig, da dort die Vorschrift besteht, dass Lötverbindungen der Masseleitung sich beim Erhitzen über den Erweichungspunkt des Lotes nicht lösen dürfen. Die vorliegende Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, eine Lösung anzugeben, die eine einfachere Massekontaktierung der Schutzleiter und ggf. zusätzlich auch eine einfachere Massekontaktierung für die Entstör = insbesondere Y-Kondensatoren ermöglicht. Die Erfindung sieht zur Schaffung einer einfacheren Massekontaktierung für die Schutzleiter vor, dass das mit dem Metallbecher galvanisch kontaktierte Ende der Masseleitung flach ausgebildet, zwischen Metallbecher- innenwand und Metalldeckel geklemmt und mittels Ultra schall-Punkt schweiss en mit dem Metailbecher und Metaj'- deckel verbunden ist. Zweckmässigerweise erfolgt die Ultraschall-Punktschweissung an einer bereits für die Verbindung des Metalldeckels mit dem Metallbecher bestimmten Schweissstelle, so dass beim Einschweissen des Metalldeckels das flache Ende der Masseleitung automatisch mit eingeschweisst wird. Durch die gewählte Art der Kontaktierung der Masseleitung entfällt die ansonsten erforderliche Masselötöse am Metallbecher und damit auch das Durchfädeln der Masseleitung durch die Lötöse, was insgesamt eine einfachere Montage des Entstörfilters ermöglicht. Der durch Ultraschall-Punktschweissen geschaffene Massekontakt ist i.ü. temperaturunabhängig. In gleicher Weise wie die Masseleiter können bei freier Verdrahtung der Entstörfilter auch die Masseanschluss- drähte der Y-Kondensatoren an ihren mit dem Metallbecher galvanisch kontaktierten Enden flach ausgebildet, vorzugsweise flach geschlagen, zwischen Metallbecherwand und Metalldeckel geklemmt und mittels Ultraschall Punktschweissen mit dem Metallbecher und Metalldeckel verbunden sein. Die erforderliche äusserst kurze Verbindung mit dem Metallbecher lässt sich so wenig aufwendig herstellen. Setzt man die Bauelemente des Entstörfilters auf eine Leiterplatte, und schliesst man die Anschlussenden der elektrischen Leiter der elektrischen Kabel, d.h. die Phasen-, Mittelpunkts- und Schutzleiter an diese Leiterplatte an, so lässt sich die Kontaktierung der einzelnen Elemente und Leiter durch Schwallöten und damit mit geringstmöglichen Aufwand durchführen. Für diesen Fall können die üblich auf der Leiterplatte befestigten Y-Kondensatoren über auf der Leiterplatte angeordnete Massepunkte und ein Kupferband mit der Metallbecherwand verbunden sein, wobei das Kupferband gleichfalls durch Schwallöten mit seinem einen Ende auf den Massepunkt aufgelötet wird und mit seinem anderen Ende zwischen Metallbecher und Metalldeckel e ingekl emmt und durch Ultraschall-Punktschweissen mit diesem verbunden wird. Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt: Figur 1 eine Draufsicht auf ein Entstörfilter nach der Erfindung in schematischer Darstellung, wobei der Metalldeckel abgenommen ist, Figur 2 eine Draufsicht auf die Masseleitung nach Fig. 1, Figur 3 einen Schnitt gemäss der Linie 3-3 in Fig. 1, wobei zur Veranschaulichung wesentliche Bau elemente des Entstörfilters nicht dargestellt sind, Figur 4 die Masseleitung in der Ansicht nach Fig. 3, Figur 5 in der Darstellung nach Fig. 3 einen Schnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel für ein Entstörfilter nach der Erfindung, wobei zur Veran schaulichung die bereits in Figur 1, 2 darge stelltenElemente weggelassen wurden und ledig lich die Massekontaktierung eines Y-Kondensators gezeigt ist, Figur 6 eine Seitenansicht eines Entstörfilters nach der Erfindung, wobei das Al-Gehäuse mit einem getrennten Schutzleiteranschluss ausgerüstet ist. Das Entstörfilter nach Fig. 1 bis 4 besitzt einen Metallbecher 1 und Durchführungen 7 bzw. 21 für Kabel mit Leitern 4, 6 bzw. 22, 23, wobei ein Kabel zusätzlich mit einem Schutzleiter 5 ausgerüstet ist. Die elektrischen Bauelemente, nämlich Entstördrosseln und Entstörkondensatoren, insbesondere Y-Kondensatoren, die nicht dargestellt sind, sind auf eine Leiterplatte 8 aufgebracht. Die Anschlussenden der Leiter 4, 5, 6 bzw. 22, 23 sind, wie die Anschlusselemente der elektrischen Bauelemente, durch Schwallöten mit den entsprechenden Kontakten der Leiterbahn 8 kontaktiert. Eine Masseleitung 10 weist ein flach ausgebildetes, insbesondere flach geschlagenes oder flachgewalztes Drahtende 13 auf, das zwischen die Metallbecherinnenwand und einen Metalldeckel 3 geklemmt und mittels Ultraschall-Punktschweissen mit den Metallbecher 1 und Metalldeckel 3 verbunden ist. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Masseleitung 10 im strichpunktiert angedeuteten Bereich A über die Leiterplatte 8 mit dem Schutzleiter 5 galvanisch kontaktiert. Zusätzlich ist die Masseleitung 10 mit ihrem Ende 14 mit dem Kaitgerätestecker 20 galvanisch verbunden. Zur Dämpfung hochfrequenter Störströme ist die Masseleitung 10 durch Ferrit-Rohrkerne 11, 12 geführt. Der Metalldeckel 3 ist durch Ultraschall-Punktschweissen mit dem Metallbecher 1 verbunden und gewährleistet so einen hochfrequenzdichten Verschluss des in eine Vergussmasse eingebetteten Entstörfilters. Die in Fig. 5 schematisch und vereinfacht dargestellte, weiterverbesserte Ausführung eines Entstörfilters, zeigt einen auf der Leiterplatte 8 befestigten Y-Kondensator 24, dessen Masseanschluss über ein Kupferband 25 erfolgt, das an seinem einen Ende durch Schwallöten auf den entsprechenden Massepunkt aufgelötet ist. Beim Einsatz des Entstörfilters in den Metallbecher wird das freie Ende des Kupferbandes 25 zunächst hochge- bogen und schliesslich nach dem VergioBen des Entstörfilters zwischen den Metallbecher 1 und den Metalldeckel 3 geklemmt und mit diesen durch Ultraschall-Punktschweissen kontaktiert. Das Eupferband 25 bietet erhebliche Vorteile. So greifen beim Schwallöten keine Verbindungsdrähte durch die Leiterplatte 8. Zusätzlich ist das Kupferband 25 induktivitätsärmer, wodurch insbesondere bei etwas grösserer Bandlänge die Entstörwirkung des Entstörfilters nicht verschlechtert wird und schliesslich kann die Kupferbandbreite so gross gewählt werden, dass beim Ultraschall-Schweissen das Kupferband 25 in jedem Fall, d.h. auch ohne aufwendige Sin- richtungen "getroffen" wird. Beim Entstörfilter nach Fig. 6 ist im Unterschied zu den vorhergehenden Anwendungsbeispielen der Schutzleiter über einen Flachstecker 30, z. B. nach DIN 46244, getrennt aus dem Gehä-useinneren herausgeführt.

Claims: Patentanstrüche 1. Entstörfilter, insbesondere Netzleitungsfilter zur Funkentstörung von ein- und mehrphasig angeschlossenen elektrischen Geräten und Maschinen, mit Entstördrosseln und Entstörkondensatoren, insbesondere HF-massekontaktierten Y-Kondensatoren, die in einen Metallbecher eingesetzt sind, der durch einen durch Ultraschall-Punktschweissen mit der Becherwandung verbundenen Metalldeckel geschlossen ist und Durchführungen für elektrische Kabel bzw. Kabelstecker aufweist, von denen mindestens eines der Kabel mit einem Schutzleiter ausgerüstet ist, der über eine Masseleitung mit dem Metallbecher galvanisch kontaktiert ist, oder das Gehäuse-einen Schutz leiteranschluss hat, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das mit dem Metallbecher (1) galvanisch kontaktierte Ende (13) der Masseleitung (10) flach ausgebildet, zwischen Metallbecherinnenwand und Metalldeckel (3) geklemmt und mittels Ultraschall Punktschweissen mit dem Metallbecher und Metalldeckel verbunden ist. 2. Entstörfilter nach Anspruch 1, d a d u r c h g ek e n n z e i c h n e t, dass die Masseleitung (10) zusätzlich vom Schutzleiter (5) zum Kaltgerätestecker (20) geführt und mit dessen Gehäuse galvanisch kontaktiert ist. 3. Entstörfilter nach Anspruch 1 und 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Masseleitung (10) durch zwei Ferrit-Rohrkerne (11, 12) geführt ist. 4. Entstörfilter nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass zusätzlich die Masseanschlussdrähte der Y-Kondensatoren an ihren mit dem Metallbecher (i) galvanisch kontaktierten Enden flach ausgebildet, zwischen Hetallbecherinnenwand und Metalldeckel (3) geklebt und mittels Ultraschall-Punktschweissen mit dem Metallbecher und Metalldeckel verbunden sind. 5. Entstörfilter nach Anspruch 1 und wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t, dass eine elektrische Leiterplatte (8) als Träger und/cder Kontaktplatte für die Bauelemente des Entstörfilters und für die Anschlussenden der elek tischen Leiter (4, 5, 6 bzw. 22, 23) vorgesehen ist, dass die vom Schutzleiter (5) zum Metallbecher (1) und ggf. zum Kaltgerätestecker (20) geführte Masseleitung (10) über die Leiterplatte (8) mit dem Schutzleiter kontaktiert ist, und dass sämtliche Leiterplattenkontakte schwallgelötet sind. 6. Entstörfilter nach Anspruch 1 und 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass mindestens ein Y- Kondensator (24) auf der Leiterplatte (8) angeordnet ist und dass der mit dem Masseanschluss des Y-Kondensators (24) kontaktierte Massepunkt der Leiterplatte mit einem Kupferband (25) galvanisch verbunden ist, das.mit freien Ende zwischen Metallbecherinnenwand und Metalldeckel (3) geklemmt und mittels Ultraschall-Punktschweissen mit dem Metallbecher (1) und Metalldeckel verbunden ist. 7. Entstörfilter nach Anspruch 6, d a d u rc h g e k e n n z e i c h n e t, dass das eine Ende des Kupfer- bandes (25) mittels Schwallöten auf den Massepunkt der Leiterplatte (8) aufgelötet ist.

Inventors: KINZLER, HANS, DIPL.-ING.
Applicants: SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT
Application year: 1982
Main classification: H03H1
IPC codes: H03H1