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Es
wird ein mechanischer und elektrischer Anschluss für einen
Kondensator beschrieben.
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Aus
DE 9400424 U1 ist
eine Hilfsvorrichtung für
mehrpolige Stecker oder Steckdosen bekannt.
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Aus
DE 8812941 U1 sind
um 120° gegeneinander
umfangsversetzte elektrisch leitende Anschlussbolzen eines Kondensatorzylinders
bekannt, die in elektrisch leitende Steckbuchsen eindringen.
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Aus
DE 10016867 A1 ist
ein elektrisches Bauelement bekannt, bei dem über eine für eine Beschriftung zur Verfügung stehenden
metallischen Schicht eine Kontrastschicht angeordnet ist, die mit einem
Laser abtragbar ist.
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Eine
zu lösende
Aufgabe besteht drin, eine Vorrichtung anzugeben, mittels derer
die Verpolung eines elektrischen Bauelements leicht erkennbar ist.
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Es
wird eine Anschlussvorrichtung für
einen Kondensator mit mehreren bolzenförmigen, gegenpoligen elektrischen
Anschlusselementen vorgeschlagen. Mindestens zwei dieser Anschlusselemente
sind dabei mechanisch miteinander verbunden und geometrisch unterschiedlich
dimensioniert.
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Durch
die unterschiedlich dimensionierten Anschlusselemente ergibt sich
der Vorteil, dass die richtige Ausrichtung eines elektrischen Bauelements bezüglich seiner
Verpolung bzw. e lektrischen oder mechanischen Verbindung mit einem
weiteren elektrischen Bauelement oder einer Spannungsversorgung
leicht überprüft werden
kann.
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Es
wird bevorzugt, dass die Anschlusselemente unterschiedliche Höhen oder
unterschiedliche Durchmesser aufweisen. Eine Kombination unterschiedlicher
Höhen und
Durchmesser ist ebenfalls möglich.
Mit den geometrischen Unterschieden der Anschlusselemente ergeben
sich für
den Fachmann leicht erkennbare mechanische Zeichen, sodass eine geeignete
Ausrichtung des elektrischen Bauelements vorgenommen werden kann.
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Es
ist günstig,
wenn wenigstens ein Anschlusselement einen elastischen Ring aufweist,
welcher vorzugsweise abzieh- und aufschiebbar ist. Mittels eines
solchen elastischen Rings kann in einfachster Art und Weise der
Durchmesser des Anschlusselements variiert werden.
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Insbesondere
zur Befestigung der Anschlussvorrichtung mit einem weiteren Bauteil
wird bevorzugt, dass wenigstens ein Anschlusselement ein Gewinde
aufweist.
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Vorzugsweise
sind die mindestens zwei mechanisch miteinander verbundenen und
unterschiedlich dimensionierten Anschlusselemente durch eine Plattform
mechanisch miteinander verbunden, die zumindest teilweise elektrisch
leitend ist. Die Plattform kann dabei als Scheibe realisiert sein.
Eine Anschlussvorrichtung mit einer solchen Plattform kann vorteilhafterweise
in einen Kondensator eingebaut bzw. auf einem Kondensator montiert
werden, wobei die Plattform vorzugsweise mit einem Kondensatorwickel
kontaktierbar ausgebildet ist.
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Bevorzugte
Ausführungsbeispiele
werden anhand der folgenden Figuren näher erläutert. Dabei zeigt:
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1 einen
Kondensator mit zwei bolzenförmigen
Anschlusselementen,
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2a einen
Kondensator, bei dem ein Anschlusselement mit einem elastischen
Ring versehen ist,
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2b eine
Schablone zur Überprüfung der Orientierung
der Anschlusselemente,
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3a einen
Kondensator mit zwei jeweils mit elastischen Ringen versehenen Anschlusselementen,
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3b eine
zweite Schablone zur Überprüfung der
Orientierung der Anschlusselemente,
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4a einen
Kondensator mit zwei Anschlusselementen, welche unterschiedlich
hoch ausgebildet sind,
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4b eine
dritte Schablone mit Vertiefungen unterschiedlicher Tiefe, zur Überprüfung der
Orientierung der in 4a gezeigten Anschlusselemente,
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5 einen
Kondensator mit zwei Anschlusselementen, wobei ein Anschlusselement
mit einer Kontaktscheibe verbunden ist,
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6 zwei
Anschlusselemente, welche mittels einer mechanischen Plattform miteinander
verbunden sind.
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Ein
elektrisches Bauelement mit einer Schraubanschlusstechnik kann mit
symmetrischen Anschlüssen
geliefert werden. Die Anschlüsse
werden durch diverse Polmarkierungen gekennzeichnet, die nur visuell
erkannt werden können.
Wenn mehrere Kondensatoren in einer größeren Batterie miteinander
verschaltet sind und sich gegenseitig teilweise abdecken, entfällt die
ansonsten gute visuelle Erkennbarkeit der Verpolung.
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Es
ist günstig,
eine Polkennzeichnung eines elektrischen Bauelements mittels eines
angeschraubten Gewindestiftes bei einem Anschlusspol eines Kondensators
bereitzustellen. Dies hat zur Folge, dass der Kunde unterschiedliche
Befestigungselemente einsetzen muss, wie beispielsweise eine Schraube
und eine Mutter.
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Es
können
auch Polkennzeichnungen durch das Abfräsen der Randbereiche von ursprünglich im Querschnitt
kreisförmigen
Anschlussstiften erreicht werden, um den Anschlussstiften untereinander
unterscheidbare Formen zu geben. Durch das Abfräsen bekommt ein Anschlussstift
eine oder mehrere Kanten und verliert seine rotationsunabhänige Form.
Im Querschnitt sieht der Stift dann so aus, als wäre ein Teilbereich
oder ein Kreisbogen der ursprünglich durchgehenden
Kreisform durch einen geraden Abschnitt ersetzt. Auf einem Kondensator
können
die Anschlussstifte dann um 90° zueinander
verdreht werden, wobei der genaue Zustand dieser relativen Verdrehung
durch die relative Orientierung der abgefrästen Bereiche der Anschlussstifte
leicht erkennbar gemacht wird. Die genannten Bereiche sind auch
hinsichtlich ihrer Greifbarkeit mit einem Greifwerkzeug, wie beispielsweise
eine Zange, von Vorteil. Mit diesem Werkzeug können die Anschlussstifte in
eine geeignete Rotationslage gebracht werden.
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Diese
Anschlüsse
sind aber hinsichtlich ihrer Verbindungsmöglichkeiten mit bestimmten,
externen Anschlüssen
unflexibel, sodass neue Anschlusselemente- bzw. stifte bereitgestellt
werden müssten, welche
in die externen Anschlüsse
passen. Diese Maßnahme
ist teuer und zeitaufwendig. Zudem ist die Herstellung einer an
die Anschlüsse
angepassten Schablone, die üblicherweise
aus einem Blech ausgestanzt werden muss, teuer, zeitintensiv und
aufwendig.
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In 1 wird
ein Kondensator K mit zwei bolzenförmigen Anschlusselementen 3a, 3b gezeigt,
die unterschiedliche Durchmesser d aufweisen. Die Anschlusselemente
sind voneinander elektrisch isoliert und kontaktieren jeweils gegenpolige
Bereiche eines im Kondensator, bzw. im becherförmigen Gehäuse 1 des Kondensators
aufgenommenen kapazitiven Elements 2. Die Anschlusselemente
sind vorzugsweise mittels der Oberstirnseite des becherförmigen Gehäuses mechanisch
verbunden und parallel nebeneinander angeordnet. Über das
Gehäuse,
welches auch als mechanische Plattform zu verstehen ist, sind die
Anschlusselemente also auch indirekt mechanisch miteinander verbunden.
Das kapazitive Element kann ein Doppelschichtkondensatorwickel oder ein
elektrisches Vielschichtbauelement sein.
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2a zeigt
einen Kondensator K mit zwei Anschlusselementen 3a, 3b,
wobei ein Anschlusselement 3a mit einem Ring 4 versehen
ist, mit dem eine Durchmesservergrößerung des Anschlusselements 3a erreicht
wird. Der Ring 4 besteht vorzugsweise aus einem Elastomer
und hat einen geringfügig
kleineren Innendurchmesser, beispielsweise 0,3 bis 0,5 mm, als der
Außendurchmesser
des Anschlusselements 3a. Der Ring ist daher leicht abzieh- und
aufschiebbar, weist auf dem Anschlusselement 3a dennoch
einen sehr guten Halt auf.
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2b zeigt
eine für
die in 2a gezeigte Anschlussvorrichtung
angepasste Schablone 8, welche eine mit Löchern versehene
Platte ist. Die Platte kann aus einem Blech ausgestanzt sein, wobei
mittels des auf den Anschlusselementen 3a aufgebrachten
elastomeren Rings 4 der Kondensator, welcher normalerweise
nicht zur Schablone passen würde, nun
in die Schablone eingeführt
werden kann, um die Richtigkeit der Orientierung bzw. der Verpolung
der Anschlusselemente 3a, 3b zu überprüfen.
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3a zeigt
einen Kondensator mit zwei bolzenförmigen Anschlusselementen 3a, 3b,
welche jeweils mit elastischen Ringen 4a und 4b versehen sind.
Damit können
die Durchmesser beider Anschlusselemente variiert werden.
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3b zeigt
eine Schablone 8, welche zur Überprüfung der Verpolung des unter
Verwendung der elastischen Ringe 4a und 4b bereitgestellten Kondensators
dient. Mittels der durch die elastischen Ringe erreichten Durchmesservergrößerung der
Anschlusselemente 3a, 3b kann die Schablone 8 zur Überprüfung der
Verpolung eines Kondensators verwendet werden, der ohne der elastischen
Ringe nicht in die Schablone 8 eingeführt werden könnte.
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4a zeigt
einen Kondensator, bei dem die Anschlusselemente 3a und 3b unterschiedliche
Höhen h
aufweisen. Zur Überprüfung der
Orientierung bzw. Verpolung des Kondensators kann wie in 4b gezeigt
eine Schablone 8 verwendet werden, welche mit Einbuchtungen 7 versehen
ist, die gemäß den unterschiedlichen
Höhen der
Anschlusselemente entsprechendend tief sind.
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5 zeigt
einen Kondensator K mit einer Anschlussvorrichtung, welche unterschiedlich
dimensionierte, bolzenförmige
Anschlusselemente aufweist, wobei ein erstes Anschlusselement 3b mit
einer mechanischen Plattform bzw. Kontaktscheibe 5 mechanisch
verbunden ist. Die Kontaktscheibe 5 wird vorzugsweise flächig mit
einem Kondensatorwickel 2 kontaktiert. Die Kontaktscheibe
kann mit Einbuchtungen 10 versehen werden, um möglichst
stabile und großflächige Kontaktbereiche
zur Kontaktierung mit dem Kondensatorwickel bereitzustellen. Die Einbuchtungen
sind derart in die Stirnseiten der Kontaktscheibe eingeformt, dass
auf der nach außen
gerichteten Stirnseite der Kontaktscheibe Vertiefungen realisiert
sind, und auf der nach innen gerichteten Stirnseite die Vertiefungen
Ausbuchtungen bzw. Vorsprünge
bilden, welche(r) in Einbuchtungen einer Stirnseite des Kondensatorwickels
einführbar
sind. Vorzugsweise wird der Kondensatorwickel mit der Kontaktscheibe
mittels Laserschweißpunkte
in den Einbuchtungen mechanisch und elektrisch verbunden.
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Das
erste Anschlusselement 3b ist durch die Oberstirnseite
des Gehäuses
hindurchgeführt
und kann gegenüber
dem Gehäuse
mittels eines Isolierrings 6 elektrisch entkoppelt sein.
Das weitere Anschlusselement 3a ist dabei mit dem Gehäuse des Kondensators
mechanisch bzw. elektrisch verbunden. Der Isolierring 6 kann
gleichzeitig auch zur Durchmesservergrößerung des Anschlusselements 3b im
Sinne einer der genannten elastischen Ringe 4 verwendet
werden. Die Kontaktscheibe 5 ist vorzugsweise gegenüber dem
Kondensatorgehäuse
mittels eines Isolierrings 6 elektrisch entkoppelt, welcher zwischen
dem Umfang der Kontaktscheibe und der Innenwand des Gehäuses angeordnet
ist.
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6 zeigt
eine Anschlussvorrichtung 9, bei der zwei unterschiedlich
dimensionierte Anschlusselemente 3a, 3b mittels
einer Scheibe 5 mechanisch miteinander verbunden sind.
Dabei ist ein Anschlusselement 3b elektrisch und mechanisch
mit der Kontaktscheibe verbunden, wobei das weitere Anschlusselement 3a mit
einem Isolierbereich 6 der Kontaktscheibe verbunden ist,
welcher gegenüber
dem Rest der Scheibe elektrisch entkoppelt ist. Damit wird das weitere
Anschlusselement 3a gegenüber dem ersten Anschlusselement 3a elektrisch
isoliert. Die Kontaktscheibe besteht also vorzugsweise aus einem
elektrisch leitenden und einem elektrisch nichtleitenden Teil. Der
elektrisch leitende Teil wird hier mit dem Anschlusselement 3b sowie
mit einer Stirnseite oder mit einer Schicht bestimmten Potentials
eines Kondensatorwickels kontaktiert. Der nichtleitende Teil ist
dagegen lediglich eine mechanische Halterung für das weitere Anschlusselement 3a,
welches wiederum elektrisch mit dem Potential eines Kondensatorgehäuses verbunden
werden kann.
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Die
Anschlussvorrichtung 9 kann vorteilhafterweise als separates
Bauteil in einem vom Kondensator 1 unabhängigen Prozess
hergestellt und anschließend
leicht in einen Kondensator eingebaut werden. Unter Verwendung der
genannten elastischen Ringe können
die Anschlusselemente dieser Anschlussvorrichtung unterschiedlich
dimensioniert werden, sodass mit dem Einbau dieser Anschlussvorrichtung
in einem Kondensator beliebig viele Anschlussvarianten, welche an
die bereits in einem Lager vorhandenen Schablonen angepasst werden können, bereitgestellt
werden.
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- K
- Kondensator
- 1
- Kondensatorgehäuse
- 2
- Kondensatorwickel
- 3a
- erstes
Anschlusselement
- 3b
- weiteres
Anschlusselement
- 4
- elastischer
Ring
- 5
- Kontaktscheibe
- 6
- Isolierung
- 7
- Einbuchtung
einer Schablone
- 8
- Schablone
- 9
- Anschlussvorrichtung
- 10
- Einbuchtung
der Kontaktscheibe